Оксид железа(II)

Оксид железа (II)
Общие
Систематическое наименование	Оксид железа(II)
Химическая формула	OFe
Эмпирическая формула	FeO
Рациональная формула	FeO
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	твёрдое
Молярная масса	71,844 г/моль
Плотность	5,745 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	1377 °C
Температура кипения	3414 °C
Температура разложения	560-700 °C
Энтальпия образования (ст. усл.)	FeO(тв): -272 кДж/моль FeO(ж): 251 кДж/моль
Классификация
SMILES	[Fe]=O
Безопасность
NFPA 704	0 0 0

Оксид железа (II) — сложное неорганическое соединение двухвалентного железа и кислорода.

Физические свойства

Соединение черного цвета. Кристаллическая решетка по типу каменной соли. Имеет нестехиометрическое строение с областью гомогенности от Fe_0,84O до Fe_0,95O. Это обусловлено тем, что его кристаллическая решетка стабильна только тогда, когда не все её узлы занимают атомы железа. Устойчивым оксид железа (II) становится лишь при повышении температуры.

Нахождение в природе

Оксид железа (II) встречается в природе в виде минерала вюстита.

Получение

• Нагревание железа при низком парциальном давлении кислорода:

$\mathsf{2Fe + O_2 \xrightarrow{t} FeO}$

• Разложение оксалата железа (II) в вакууме:

$\mathsf{FeC_2O_4 \xrightarrow{t} FeO + CO\uparrow + CO_2\uparrow}$

• Взаимодействие железа с оксидом железа (III) или оксидом железа (II,III):

$\mathsf{Fe + Fe_2O_3 \xrightarrow{900^oC} 3FeO}$

$\mathsf{Fe + Fe_3O_4 \xrightarrow{900-1000^oC} 4FeO}$

• Восстановление оксида железа (III) угарным газом:

$\mathsf{Fe_2O_3 + CO \xrightarrow{500-600^oC} 2FeO + CO_2\uparrow}$

• Термическое разложение оксида железа (II,III):

$\mathsf{2Fe_3O_4 \xrightarrow{>1538^oC} 6FeO + O_2\uparrow}$

• Термическое разложение гидроксида железа (II) без доступа воздуха:

$\mathsf{Fe(OH)_2 \xrightarrow{150-200^oC} FeO + H_2O}$

• Термическое разложение карбоната железа (II) без доступа воздуха:

$\mathsf{FeCO_3 \xrightarrow{t} FeO + CO_2\uparrow}$

Химические свойства

• Разлагается при умеренном нагревании, но при дальнейшем нагревании продуктов разложения образуется вновь (см. #Получение):

$\mathsf{4FeO \xrightarrow{560-700^oC} Fe_3O_4 + Fe}$

• Взаимодействие с разбавленной соляной кислотой:

$\mathsf{FeO + 2HCl \longrightarrow FeCl_2 + H_2O}$

• Взаимодействие с концентрированной азотной кислотой:

$\mathsf{FeO + 4HNO_3 \longrightarrow Fe(NO_3)_3 + NO_2 + 2H_2O}$

• Сплавление с гидроксидом натрия:

$\mathsf{FeO + 4NaOH \xrightarrow{400-500^oC} Na_4FeO_3 + 2H_2O}$

• Взаимодействие с кислородом:

$\mathsf{4FeO + 2nH_2O + O_2 \rightarrow 2(Fe_2O_3\cdot nH_2O)}$

$\mathsf{6FeO + O_2 \xrightarrow{300-500^oC} 2Fe_3O_4}$

• Взаимодействие с сероводородом:

$\mathsf{FeO + H_2S \xrightarrow{500^oC} FeS + H_2O}$

• Восстановление водородом и коксом:

$\mathsf{FeO + H_2 \xrightarrow{350^oC} Fe + H_2O}$

$\mathsf{FeO + C \xrightarrow{>1000^oC} Fe + CO}$

Применение

• Участвует в доменном процессе выплавки чугуна.
• Применяется как компонент керамики и минеральных красок.
• В пищевой промышленности широко используется в качестве пищевого красителя под номером E172.

Токсичность

Аэрозоли (пыль, дым) оксида железа (II) при длительном воздействии откладываются в лёгких и вызывают сидероз - разновидность пневмокониоза с относительно доброкачественным течением.

См. также

• Оксиды
• Оксиды железа

Литература

• Лидин Р. А. «Справочник школьника. Химия» М.: Астерель, 2003.
• Волков А.И., Жарский И.М. Большой химический справочник / А.И.Волков, И.М.Жарский. - Мн.: Современная школа, 2005. - 608 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. 3-е изд., испр./Р.А. Лидин, В.А.Молочко, Л.Л.Андреева; Под ред. Р.А.Лидина. - М.: Химия, 200. 480 с.: ил.
• Гринвуд Н. Химия элементов: в 2 томах. / Н.Гринвуд, А.Эрншо; пер. с англ. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. - (Лучший зарубежный учебник)
• Вредные химические вещества. Неорганические соединения V-VIII групп: Справ. изд./ А.Л.Бандман, Н.В.Волкова, Т.Д.Грехова и др.; Под ред. В.А.Филова и др. - Л.: Химия, 1989. 592 с.