Оксид железа (III)
Оксид железа (III)
| Оксид железа (III) | |
|---|---|
 |
|
| Систематическое наименование |
Оксид железа (III) |
| Традиционные названия | Окись железа, колькотар, крокус, железный сурик |
| Хим. формула | Fe2O3 |
| Рац. формула | Fe2O3 |
| Состояние | твёрдое |
| Молярная масса | 159,69 г/моль |
| Плотность | 5,242 г/см³ |
| Температура | |
| • плавления | 1566 °C |
| • кипения | 1987 °C |
| Давление пара | 0 ± 1 мм рт.ст. |
| Рег. номер CAS | 1309-37-1 |
| PubChem | 518696 |
| Рег. номер EINECS | 215-168-2 |
| SMILES |
[Fe+3].[Fe+3].[O-2].[O-2].[O-2]
|
| InChI |
1S/2Fe.3O
JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N
|
| Кодекс Алиментариус | E172(ii) |
| RTECS | NO7400000 |
| ChEBI | 50819 |
| ChemSpider | 14147 |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
Оксид железа (III) — сложное неорганическое вещество, соединение железа и кислорода с химической формулой Fe2O3.
Свойства
Оксид железа (III) — амфотерный оксид с большим преобладанием осно́вных свойств. Красно-коричневого цвета. Термически устойчив до температур выше температуры испарения (1987 °C). Образуется при сгорании железа на воздухе. Не реагирует с водой. Медленно реагирует с кислотами и щелочами. Восстанавливается монооксидом углерода, расплавленным железом. Сплавляется с оксидами других металлов и образует двойные оксиды — шпинели.
В природе встречается как широко распространённый минерал гематит, примеси которого обусловливают красноватую окраску латерита, краснозёмов, а также поверхности Марса; другая кристаллическая модификация встречается как минерал маггемит.
Получение
Термическое разложение соединений солей железа (III) на воздухе:
-
- Fe2(SO4)3 → Fe2O3 + 3SO3
- 4Fe(NO3)3 ⋅ 9H2O → 2Fe2O3 + 12NO2 + 3O2 + 36H2O
Обезвоживание метагидроксида железа прокаливанием:
-
- 2FeO(OH) → Fe2O3 + H2O
В природе — оксидные руды железа гематит Fe2O3 и лимонит Fe2O3·nH2O
Химические свойства
1. Взаимодействие с разбавленной соляной кислотой:
Fe2O3 + 6HCl ⟶ 2FeCl3 + 3H2O
2. Взаимодействие с карбонатом натрия:
Fe2O3 + Na2CO3 ⟶ 2NaFeO2 + CO2
3. Взаимодействие с гидроксидом натрия при сплавлении:
Fe2O3 + 2NaOH ⟶ 2NaFeO2 + H2O
4. Восстановление до железа водородом:
Fe2O3 + 3H2 →1000∘C 2Fe + 3H2O
Физические свойства
В ромбоэдральной альфа-фазе Оксид железа является антиферромагнетиком ниже температуры 260 К; от этой температуры и до 960 K α-Fe2O3 — слабый ферромагнетик. Кубическая метастабильная гамма-фаза γ-Fe2O3 (в природе встречается как минерал маггемит) является ферримагнетиком.
Применение
Применяется при выплавке чугуна в доменном процессе, катализатор в производстве аммиака, компонент керамики, цветных цементов и минеральных красок, при термитной сварке стальных конструкций, как носитель аналоговой и цифровой информации (напр. звука и изображения) на магнитных лентах (ферримагнитный γ-Fe2O3), как полирующее средство (красный крокус) для стали и стекла.
В пищевой промышленности используется в качестве пищевого красителя (E172).
В ракетомоделировании применяется для получения катализированного карамельного топлива, которое имеет скорость горения на 80 % выше, чем обычное топливо.
Является основным компонентом железного сурика (колькотара).
В нефтехимической промышленности используется в качестве основного компонента катализатора дегидрирования при синтезе диеновых мономеров.