Fe2O3与Fe3O4有什么详细的区别,它们分别是怎样形成的?
一、区别
1、相对分子质量不同
三氧化二铁的相对分子质量是160,四氧化三铁的相对分子质量是231.54。
2、物理性质不同
三氧化二铁的的颜色是红棕色粉末,是铁锈的主要成分。而四氧化三铁别名磁性氧化铁、氧化铁黑、磁铁、磁石、吸铁石,是具有磁性的黑色晶体。
3、铁的化合价不同
铁在三氧化二铁中的化合价是+3价。而铁在四氧化三铁中有两种化合价,分别为+2和+3价。
4、化学性质不同
三氧化二铁具有两性,与酸作用生成Fe(Ⅲ)盐,在强碱介质中有一定的还原性,可被强氧化剂所氧化。三氧化二铁不溶于水,也不与水起作用。而四氧化三铁在潮湿的空气中,易氧化成三氧化二铁,在高温下可与还原剂H2、CO、Al等反应。
5、用途不同
三氧化二铁常用做颜料、抛光剂、催化剂和红粉等,四氧化三铁用来做颜料和抛光剂、制造录音、录相磁带和电讯器材等。
二、生成
1、三氧化二铁
自然情况下是铁锈、铁矿的主要成分。制备方法有湿法和干法。湿法制品结晶细小、颗粒柔软、较易研磨,易于作颜料。干法制品结晶大、颗粒坚硬,适宜作磁性材料、抛光研磨材料。
湿法:
将一定量的5%硫酸亚铁溶液迅速与过量氢氧化钠溶液反应(要求碱过量 0.04~0.08g/ml),在常温下通入空气,使之全部变为红棕色的氢氧化铁胶体溶液,作为沉积氧化铁的晶核。
以上述晶核为载体,以硫酸亚铁为介质,通入空气,在75~85℃,在金属铁存在下,硫酸亚铁与空气中氧气作用生成氧化铁(即铁红)沉积在晶核上,溶液中的硫酸根又与金属铁作用重新生成硫酸亚铁,硫酸亚铁再被空气氧化成铁红继续沉积,这样循环至整个过程结束,生成红色氧化铁。
干法:在空气中灼烧亚铁化合物或氢氧化铁等可得氧化铁。
2、四氧化三铁
天然磁铁矿的主要成分是四氧化三铁的晶体。
铁丝在氧气里燃烧生成四氧化三铁;铁跟高温的水蒸汽发生置换反应生成四氧化三铁和氢气。
参考资料来源:百度百科-铁氧化物
氧化铁(Fe2O3)是一种红棕色粉末,俗称铁红,可作油漆的颜料,是金属氧化物,可和酸发生反应。Fe2O3 + 6HCl=2FeCl3+3H2O。
氧化亚铁(FeO)是一种黑色粉末,不稳定,在空气里加热,可被氧化成Fe3O4,和酸(弱氧化性酸)反应。FeO+2HCl==FeCl2+H2O。
四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体,俗称磁性氧化铁,是一种复杂的氧化物,其中1/3是Fe2+、2/3是Fe3+,Fe3O4可看作是由FeO、Fe2O3形成的化合物。[实质是Fe(FeO2)2,偏铁酸亚铁盐]
铁的氧化物,有氧化亚铁FeO,三氧化二铁Fe2O3,四氧化三铁Fe3O4,氧化亚铁又称一氧化铁,黑色粉末,熔点为1369±1℃,相对密度为5.7,溶于酸,不溶于水和碱溶液。极不稳定,易被氧化成三氧化二铁;在空气中加热会迅速被氧化成四氧化三铁。在隔绝空气的条件下,由草酸亚铁加热来制取。主要用来制造玻璃色料。三氧化二铁是棕红(红)色或黑色粉末,俗称铁红,熔点为1565℃,相对密度为5.24。在自然界以赤铁矿形式存在,具有两性,与酸作用生成Fe(Ⅲ)盐,与强碱作用得[Fe(OH)6]3-。在强碱介质中有一定的还原性,可被强氧化剂所氧化。三氧化二铁不溶于水,也不与水起作用。灼烧硫酸亚铁、草酸铁、氧氧化铁都可制得,它也可通过在空气中煅烧硫铁矿来制取。它常用做颜料、抛光剂、催化剂和红粉等。四氧化三铁为黑色晶体,加热至熔点(1594±5℃)同时分解,相对密度为5.18,具有很好的磁性,故又称为“磁性氧化铁”。它是天然产磁铁矿的主要成分,潮湿状态下在空气中容易氧化成三氧化二铁。不溶于水,溶于酸。近代测试表明,它实际是铁的混合价态化合物,化学式应为FeⅡFeⅢ[FeⅢO4]。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。由铁在蒸汽中加热,或者将三氧化二铁在400℃用氢还原都可制得四氧化三铁。四氧化三铁用来做颜料和抛光剂等。磁性氧化铁能用于制造录音、录相磁带和电讯器材等。