Công Thức, Tính Chất Hóa Học Của Oxit Sắt Từ

Sắt có vai trò quan trọng trong đời sống và sản xuất, ngoài các hợp chất của sắt như sắt 2, sắt 3 thì còn có hợp chất oxit sắt từ. Vậy oxit sắt từ có vai trò gì và tính chất hoá học như thế nào?

Bài viết hôm nay Trung tâm gia sư WElearn sẽ giúp bạn hiểu rõ về tính chất hoá học và tính chất vật lý của hợp chất của oxit sắt từ Fe3O4. Cùng theo dõi nhé!

>>>> Xem thêm: Gia sư môn Hóa

1. Sắt(II,III) oxide

• Công thức phân tử: Fe3O4
• Phân tử khối: 232 g/mol

Sắt (II,III) oxit hay oxit sắt từ là một oxit của sắt, trong đó sắt thể hiện hóa trị (II,III) với công thức hóa học Fe3O4 hay có thể viết thành FeO·Fe2O3. Đây là thành phần chính của quặng magnetit. Trong hợp chất này, tỉ lệ FeO:Fe2O3 là 1:1.

Oxit sắt này gặp trong phòng thí nghiệm dưới dạng bột màu đen. Nó thể hiện từ tính vĩnh cửu và là sắt từ (ferrimagnetic). Ứng dụng rộng rãi nhất của nó là như một thành phần sắc tố đen. Với mục đích này, nó được tổng hợp thay vì được chiết xuất từ khoáng chất tự nhiên vì kích thước và hình dạng hạt có thể thay đổi theo phương pháp sản xuất.

2. Tính chất vật lý và tính chất hóa học của oxit sắt từ

Tính chất vật lý: oxit sắt từ là chất rắn, màu đen, không tan trong nước và có từ tính.

Tính chất hóa học:

2.1. Oxit sắt từ là 1 oxit bazơ

Fe3O4 tác dụng với dung dịch axit như HCl, H2SO4 loãng → hỗn hợp muối sắt (II) và sắt (III).

Fe3O4 + 8HCl → 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O

Fe3O4 + 4H2SO4 loãng → Fe2(SO4)3 + FeSO4 + 4H2O

2.2. Oxit sắt từ có tính khử

Fe3O4 là chất khử khi tác dụng với các chất có tính oxi hóa mạnh như: HNO3; H2SO4 đặc…

3Fe3O4 + 28HNO3 loãng → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O

Fe3O4 + 10 HNO3 đặc, nóng → 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O

2Fe3O4 + 10H2SO4 đặc, nóng → 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 12H2O

2.3. Oxit sắt từ có tính oxi hóa

Fe3O4 là chất oxi hóa khi tác dụng với các chất khử mạnh ở nhiệt độ cao như: H2, CO, Al.

3. Trạng thái tự nhiên và ứng dụng của oxit sắt từ

Oxit sắt từ có nhiều trong quặng manhetit Fe3O4.

Ứng dụng:

• Quặng manhetit có hàm lượng sắt cao nhất được dùng trong ngành luyện gang, thép.
• Fe3O4 hạt nano được dùng để đánh dấu tế bào và xử lý nước bị nhiễm bẩn.

4. Điều chế oxit sắt từ

• Trong điều kiện yếm khí, hydroxit sắt (Fe(OH)2) có thể bị oxy hóa bởi nước để tạo thành sắt oxit và hydro phân tử. Quá trình này được mô tả bởi phản ứng Schikorr:

3Fe(OH)2 ——> Fe3O4 + H2 + 2H2O

Magnetit kết tinh (Fe3O4) là chất có độ ổn định nhiệt động hơn so với sắt(II) hydroxit (Fe(OH)2)).

• Sắt tác dụng với oxi cho ra oxit sắt từ:

3Fe + 2O2 → Fe3O4 (FeO.Fe2O3)

WElearn vừa tổng hợp những kiến thức cơ bản về công thức Oxit sắt từ, tính chất hóa học của Fe3O4. Hy vọng bài học hôm nay sẽ bổ sung thêm kiến thức bổ ích cho bạn. Chúc các bạn học tập tốt!

Xem thêm các bài viết:

• Phản Ứng Este Hóa Là Gì? Cách Giải Bài Tập Este Hóa
• Định Luật Bảo Toàn Khối Lượng – Lý Thuyết Và Bài Tập
• Cách Tính Số Mol HNO3 Phản Ứng Trong Phản Ứng Oxi Hóa Khử