铁酸

王朝百科·作者佚名  2010-09-16  
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铁酸化学式:H3FeO3,Fe(OH)3

化学性质:怕酸(HCl,H2SO4,HNO3等),脱水变成Fe2O3。

物理性质:红棕色固体,不溶于水。

铁酸盐铁(VI)的含氧酸盐。铁酸钾盐与硫酸盐、硒酸盐、铬酸盐、钼酸盐同晶形。可溶于碱金属、锰、钙、锌等盐类。难溶于其他盐。已得到银、铅、锌、钴、镍的无水铁酸盐,一水合铜(Ⅱ)的铁酸盐及三水合钙、锶、钡的铁酸盐。水溶液呈红色。其氧化性比高锰酸盐强。能氧化氨为氮气。遇酸不稳定,放出氧气,铁(VI)变为铁(III)。铁酸铋(化学式:BiFeO3 ),属于多铁(multiferroic)材料的一种,具有铁电性和反铁磁性,并伴随弱的铁磁性,是当前多铁材料研究的热点之一。其铁电居里点在820℃,反铁磁奈尔点位370℃,因此在室温下具有多铁性,其具有广阔的应用前景。

铁电性:铁酸铋的铁电性是由于Bi离子具有孤对电子引起的,理论上其铁电极化高于100uC/cm2,但是由于很难制备出纯的铁酸铋,其中存在二次相和各种缺陷,导致很难测出其真实的铁电极化,通常在铁酸铋陶瓷中测得的铁电极化只有几个uC/cm2。随着薄膜技术的发展,现在已经能够制备出外延的铁酸铋薄膜,测得的铁电极化和理论值十分接近(见Science的文章)。

反铁磁性:铁酸铋其具有G型的反铁磁性,Fe离子在(111)平面上是铁磁排列的,但是沿[111]方向是反铁磁排列的,并且由于在[111]方向上的反铁磁排列具有小的倾角,因此表现出弱的铁磁性。同时其还具有空间调制的磁结构,周期为62nm。

制备:制备方法有很多种,如常规的固相烧结法、快速液相烧结法、溶胶凝胶法、水热法和电弧法等等。铁酸镍名称:镍铁氧体(又名铁酸镍)

化学式: NiFe2O4

相对分子质量:218.3816

该品存在时可使二氧化碳分解为碳和氧气,为催化剂。神舟六号曾使用该产品处理二氧化碳。

反应化学方程式是: CO2=(NiFe2O4在等号上面)O2+C偏铁酸亚铁ferroferric oxide

化学式:Fe3O4

分子量:231.54

别名:磁性氧化铁、氧化铁黑、磁铁、磁石、吸铁石、偏铁酸亚铁

矿物:磁铁矿

一般性状:具有磁性的黑色晶体

密度:5.18g/cm^3

熔点:1867.5K(1594.5℃)

铁在四氧化三铁中有两种化合价,经研究证明了Fe3O4是一种铁(Ⅲ)酸盐,即FeⅡFeⅢ[FeⅢO4]。黑色晶体,密度5.18克/立方厘米。有磁性,故又称磁性氧化铁。潮湿状态的四氧化三铁在空气中容易氧化成三氧化二铁。不溶于水,溶于酸。用作颜料和抛光剂。磁性氧化铁用于制录音磁带和电讯器材。用红热铁跟水蒸气反应制得。

因它具磁性又名磁性氧化铁。难溶于水,溶于酸(Fe3O4 + 8H+ = Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O),不溶于碱,也不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。但是天然的Fe3O4不溶于酸。

四氧化三铁可视为FeO·Fe2O3,经X射线研究认为它是铁(III)酸的盐

其名称为“偏铁酸亚铁”,化学式:Fe(FeO2)2

另外,它还是导体,因为在磁铁矿中由于Fe2+与Fe3+在八面体位置上基本上是无序排列的,电子可在铁的两种氧化态间迅速发生转移,所以四氧化三铁固体具有优良的导电性。

铁丝在氧气里燃烧生成四氧化三铁;铁在空气里加热到500℃,铁跟空气里的氧气起反应也生成四氧化三铁(现象:火星四射,生成黑色固体--四氧化三铁。实验室里做实验注意实验时要在瓶底铺一层细沙或水 原因是:防止熔化物炸裂瓶底!);锻工砧子周围散落的蓝灰色碎屑主要是四氧化三铁;铁跟高温的水蒸汽发生置换反应生成四氧化三铁和氢气;天然磁铁矿的主要成分是四氧化三铁的晶体。四氧化三铁是一种重要的常见铁的化合物。

四氧化三铁是一种铁酸盐,即Fe2+(Fe3+O4)2(即Fe(FeO2)2前面2+和3+代表铁的价态)。在Fe3O4里,铁显两种价态,一个铁原子显+2价,两个铁原子显+3价,所以说四氧化三铁可看成是由FeO与Fe2O3组成的化合物,可表示为FeO·Fe2O3,而不能说是FeO与Fe2O3组成的混合物,它属于纯净物。

物理性质

黑色固体,不溶于水,有磁性。

常见化学反应(1) 在高温下,易氧化成三氧化二铁。

4Fe3O4+O2=6Fe2O3(条件是高温)

(2) 在高温下可与还原剂H2、CO、Al,C等反应。

3Fe3O4+8Al=4Al2O3+9Fe

Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2

Fe3O4+4H2=3Fe+4H2O

(3)二氧化氮和灼热的铁粉反应生成四氧化三铁和氮气

2NO2+3Fe=Fe3O4+N2(条件是高温)

制取方法铁丝在氧气中燃烧

1)铁丝在氧气中燃烧

2)细铁丝在空气中加热到500℃也会燃烧生成四氧化三铁:

3)铁在高温下与水蒸气反应:3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2

4)通过FeCl2与FeCl3加氨水共沉淀制的

用途四氧化三铁是一种常用的磁性材料。

特制的纯净四氧化三铁用来作录音磁带和电讯器材的原材料。

天然的磁铁矿是炼铁的原料。

用于制底漆和面漆。

它的硬度很大,可以作磨料。

四氧化三铁还可做颜料和抛光剂。

我们还可以通过某些化学反应,比如使用亚硝酸钠等等,使钢铁表面生成一层致密的四氧化三铁,用来防止或减慢钢铁的锈蚀,例如枪械、锯条等表面的发蓝、发黑。俗称“烤蓝”

 
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