Оксид заліза(II)

Шаблон:About Окси́д залі́за(II), мо́ноокси́д залі́за — неорганічна сполука, оксид заліза складу FeO. Являє собою порошок чорного кольору. FeO можна одержати відновленням оксиду заліза(III) монооксидом вуглецю при температурі 500 °С.

Поширення у природі

Мінерал сидерит

Природний оксид FeO належить до залізних руд. Він поширений у вигляді мінералу магнетиту (подвійний оксид FeO·Fe₂O₃), в'юститу FeO, а також у складі карбонату заліза FeCO₃, яким є мінерал сидерит.

Фізичні властивості

FeO являє собою чорний порошок, нерозчинний у воді.

Сполука є антиферомагнетиком з температурою Нееля 188 °К. Оксид заліза є нестехіометричною сполукою, зокрема, у проміжку температур 1360–1425 °C його склад описується як Fe_0,947O-FeO_1,2.

Отримання

FeO отримують відновленням оксиду заліза(III), наприклад, воднем або оксидом вуглецю CO:

$\mathrm{F}{\mathrm{e}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\stackrel{400^{o}C}{\to }\mathrm{2}\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{O}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$ (утворюються домішки Fe₃O₄)

$\mathrm{F}{\mathrm{e}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{O}\stackrel{500-600^{o}C}{\to }\mathrm{2}\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$ (нижче 500 °C утворюються домішки Fe₃O₄)

Іншим способом є термічне розкладання оксигеновмісних сполук заліза(II) без доступу кисню:

$\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\stackrel{490-581^{o}C}{\to }\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

$\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{(}\mathrm{O}\mathrm{H}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\stackrel{150-200^{o}C}{\to }\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{O}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{F}\mathrm{e}{\mathrm{C}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{\cdot }\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\stackrel{t}{\to }\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Хімічні властивості

Оксид заліза(II) не взаємодіє з водою, при невеликому нагріванні окиснюється до Fe₂O₃ (утворюється суміш FeO·Fe₂O₃), а на вологому повітрі утворюються гідрати оксиду Fe(III) (т.зв. іржа):

$\mathrm{2}\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{O}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\stackrel{300-500^{o}C}{\to }\mathrm{2}\mathrm{F}{\mathrm{e}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}$ (утворюються домішки Fe₃O₄)

$\mathrm{4}\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{x}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\to }\mathrm{2}\mathrm{(}\mathrm{F}{\mathrm{e}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{\cdot }\mathrm{x}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{)}$

При нагріванні без доступу кисню, сполука диспропорціонує на залізо та Fe₃O₄:

$\mathrm{4}\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{O}\stackrel{560-700^{o}C}{\to }\mathrm{F}{\mathrm{e}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{F}\mathrm{e}$

FeO проявляє слабкі амфотерні властивості, із значною перевагою осно́вних. Він легко взаємодіє з кислотами, а також сплавляється із лугами з утворенням феритів:

$\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{\to }\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{H}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}\mathrm{(}\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{.}\mathrm{)}}\mathrm{\to }\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{(}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}\stackrel{400-500^{o}C}{\to }\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{\mathrm{4}}\mathrm{F}\mathrm{e}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Оксид відновлюється воднем та коксом до заліза:

$\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{O}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\stackrel{350^{o}C}{\to }\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}\stackrel{>1000^{o}C}{\to }\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{O}$

Див. також

• Залізні руди

Джерела

• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-en
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-ru
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-ru
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-ru
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-ru