及四氧化三铁,又称氧化铁黑。化学式:fe3o4,分子量231.54,逆尖晶石型、立方晶系、黑色固体粉末,密度5.18g/cm3。熔点1867.5k(1594.5℃)。
因它具磁性又名磁性氧化铁。难溶于水,溶于酸(fe3o4 + 8h+ = fe2+ + 2fe3+ + 4h2o),不溶于碱,也不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。但是天然的fe3o4不溶于酸。
四氧化三铁可视为feo·fe2o3,经x射线研究认为它是铁(iii)酸的盐。
铁丝在氧气里燃烧生成四氧化三铁;铁在空气里加热到500℃,铁跟空气里的氧气起反应也生成四氧化三铁;锻工砧子周围散落的蓝灰色碎屑主要是四氧化三铁;铁跟高温的水蒸汽发生置换反应生成四氧化三铁和氢气;天然磁铁矿的主要成分是四氧化三铁的晶体。四氧化三铁是一种重要的常见铁的化合物。
四氧化三铁是一种铁酸盐,即fe2+fe3+(fe3+o4)(即fefe(feo4)前面2+和3+代表铁的价态)。在fe3o4里,铁显两种价态,一个铁原子显+2价,两个铁原子显+3价,所以说四氧化三铁可看成是由feo与fe2o3组成的化合物,可表示为feo·fe2o3,而不能说是feo与fe2o3组成的混合物,它属于纯净物。
常见的反应:
(1)在潮湿的空气中,易氧化成三氧化二铁。
4fe3o4+o2==6fe2o3
(2)在高温下可与还原剂h2、co、al等反应。
3fe3o4+8al==4al2o3+9fe
fe3o4+4co==3fe+4co2
制取方法:
1)铁丝在氧气中燃烧
2)细铁丝在空气中加热到500℃也会燃烧生成四氧化三铁:
3)铁在高温下与水蒸气反应
3fe + 4h2o = fe3o4 + 4h2
我们还可以通过某些化学反应,比如使用亚硝酸钠等等,使钢铁表面生成一层致密的四氧化三铁,用来防止或减慢钢铁的锈蚀,例如枪械、锯条等表面的发蓝、发黑。
天然的磁铁矿是炼铁的原料。四氧化三铁主要用于制底漆和面漆,它硬度很大,可以作磨料。特制的纯净四氧化三铁用来作录音磁带和电讯器材的原材料。四氧化三铁还可做颜料和抛光剂。