初中化学课上,我们了解到铁丝在纯氧中燃烧时,只产生Fe3O4。
3Fe + 2O2Fe3O4
我们知道,铁有三种氧化物:氧化亚铁FeO、氧化铁Fe2O3和四氧化三铁Fe3O4。为什么铁丝在氧气中燃烧只产生四氧化三铁?此外,铁只有两种化合价:+2和+3。怎么会有三种氧化物?
初中课堂上,聪明的老师会告诉你,Fe3O4可以写成FeO Fe2O3,换句话说,相当于生成两种氧化物。这也合理解释了四氧化三铁中铁的化合价不是正整数的问题。我们可以说四氧化三铁中一部分铁是+2,一部分铁是+3。
那么Fe3O4是纯物质还是混合物呢?我们一起来看看反应过程。
实验表明,当温度低于150℃时,块状铁在干燥空气体中不发生反应。加热到500℃时,Fe3O4由反应形成。如果温度较高,Fe2O3也可以形成。然而,当在更高的温度下加热时,Fe2O3可以转化为Fe3O4。
科学分析也证明Fe3O4不是FeO和Fe2O3的混合氧化物,现在X射线研究证明Fe3O4是铁氧体,即Fe ⅱ Fe ⅲ。也就是说,Fe3O4真的很纯!!!
什么情况下可以生成氧化亚铁?
当温度高于575℃,氧压很低时,铁和氧之间形成FeO。
此外,当氧气被引入炼钢炉中的铁水中时,铁和氧气之间的反应产生FeO而不是Fe3O4。由于铁水表面的O2始终处于过量状态,铁可以氧化成更高价态的Fe3O4,反应生成的Fe3O4被内部过量的铁水立即还原为FeO。
2Fe + O22FeO
3Fe + 2O2Fe3O4
fe3o 4+fe3o 4
不知道大家有没有听过,不过知识在发展。目前还好你知道Fe3O4是纯的,铁的化合价是+2和+3。