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二价铁化合物
✍ dations ◷ 2025-04-04 11:31:49 #二价铁化合物
氧化亚铁,是铁的氧化物之一。其外观呈蓝灰色粉末,化学式为FeO,由氧化态为II价的铁与氧共价结合。它的矿物形式为方铁矿(方铁矿)。氧化亚铁经常容易与铁锈混淆,但铁锈的主要成分为水合氧化铁。氧化亚铁属于非整比化合物,其中铁和氧元素的比例会发生变化,范围从Fe0.84O到Fe0.95O。FeO可以在隔绝空气条件下加热草酸亚铁制得。F
e
C
2
O
4
Δ
_
_
F
e
O
+
C
O
↑
+
C
O
2
↑
{displaystyle Fe{{C}_{2}}{{O}_{4}}{underline {underline {Delta }}}{text{ }}FeO{text{ }}+{text{ }}COuparrow {text{ }}+{text{ }}C{{O}_{2}}uparrow }加热后的样品需要被冷却以防止歧化反应的发生。整比的FeO可以通过加热Fe0.95O与金属铁,在770℃和36kbar压力条件下生成。FeO也可以在900℃条件下通过氧化铁与一氧化碳反应(在还原焰中加热氧化铁)得到。F
e
2
O
3
+
C
O
900
o
C
_
_
2
F
e
O
+
C
O
2
{displaystyle F{{e}_{2}}{{O}_{3}}+{text{ }}CO{text{ }}{underline {underline {{{900}^{text{o}}}{text{C}}}}}{text{ }}2{text{ }}FeO{text{ }}+{text{ }}C{{O}_{2}}}FeO在低于575℃的条件下具有热不稳定性,可以歧化生成金属铁和Fe3O4:4
F
e
O
=
F
e
+
F
e
3
O
4
{displaystyle 4{text{ }}FeO{text{ = }}Fe{text{ }}+{text{ }}F{{e}_{3}}{{O}_{4}}}FeO可与一些元素单质反应,而被还原为铁单质:S
i
+
2
F
e
O
=
S
i
O
2
+
2
F
e
{displaystyle Si+{text{ }}2{text{ }}FeO{text{ = }}Si{{O}_{2}}+{text{ }}2{text{ }}Fe}M
n
+
F
e
O
=
M
n
O
+
F
e
{displaystyle Mn+{text{ }}FeO{text{ = }}MnO{text{ }}+{text{ }}Fe}2
P
+
5
F
e
O
=
P
2
O
5
+
5
F
e
{displaystyle 2P+{text{ }}5{text{ }}FeO{text{ = }}{{P}_{2}}{{O}_{5}}+{text{ }}5{text{ }}Fe}FeO可溶于盐酸或稀硫酸,并分别生成氯化亚铁和硫酸亚铁。F
e
O
+
2
H
C
l
=
F
e
C
l
2
+
H
2
O
{displaystyle FeO{text{ }}+{text{ }}2HCl{text{ = }}FeC{{l}_{2}}+{text{ }}{{H}_{2}}O}F
e
O
+
H
2
S
O
4
=
F
e
S
O
4
+
H
2
O
{displaystyle FeO{text{ }}+{text{ }}{{H}_{2}}S{{O}_{4}}{text{= }}FeS{{O}_{4}}+{text{ }}{{H}_{2}}O}氧化亚铁属于立方晶系(类似于氯化钠晶体结构),每个铁原子周围连接着6个氧原子形成八面体型配位,每个氧原子周围也以同样的情况连接着6个铁原子。出现非整比化合物的原因在于,由于二价铁很容易被氧化为三价铁,导致FeO中少量二价铁被替换为三价铁,占据晶格中的四面体空隙。在低于200K时,氧化亚铁的晶体结构会发生微小变化,变为菱方,并且具有反铁磁性。氧化亚铁可以被用作色素,在化妆品和刺青墨水中都有应用。氧化亚铁也应用于瓷器制作中使釉呈绿色。
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