有种比较少见的矿石方铁矿,主要成分是FeO,铁有三种氧化体:FeO、Fe2O3、Fe3O4,三氧化二铁是赤褐铁矿的主要成分,四氧化三铁则是磁铁矿,而磁铁矿实际上是三氧化二铁与FeO的复合体,在进行工业生产时需要计算其中的亚铁含量,按照其中全铁与FeO的比例划分为不同的磁铁矿类型。
磁铁矿主要成分是四氧化三铁,黄铁矿主要成分是FeS2,化学价只是我们理解物质组成的途径,是从宏观上讲的,其实分子的内部,各原子的排步不象我们宏观上想象的那么整齐,是错综复杂的,有的还有原子缺陷,所以们为了理解方便找了等价体,分子数比值的确定是根据微观结构确定的,化学价只是我们便于理解的手段
抱歉好长时间不用,记错了.已改正.
我们常说的天然磁铁不一定是四氧化三铁,还有别的物质,四氧化三铁只是其中一种,人造磁铁如钢\铝等都可以做
化学式Fe3O4,常称“磁性氧化铁”。具有磁性的黑色晶体。可以看成是氧化亚铁和氧化铁组成的化合物。因在四氧化三铁的晶体里存在着两种不同价态的离子,其中三分之一是Fe2+,三分之二是Fe3+,是一种复杂的化合物。它不溶于水,也不能与水反应。与酸反应,不溶于碱。主要用于制底漆和面漆,用于电子工业的磁性材料,也用于建筑工业的防锈剂。
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。
四氧化三铁呈黑色或灰蓝色,密度518g/cm3,熔点1594℃,硬度很大,具有磁性,又叫磁性氧化铁。四氧化三铁不溶于水和碱溶液,也不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,但能溶于盐酸。天然的Fe3O4不溶于盐酸。
四氧化三铁是一种铁酸盐,即Fe2+Fe+3[Fe3+O4]。在Fe3O4里,铁显两种价态,一个铁原子显+2价,两个铁原显+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。
天然的磁铁矿是炼铁的原料。四氧化三铁硬度很大,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(Fe3O4)又称磁性氧化铁,黑色固体,不溶于水,有磁性,俗称磁石、磁铁、吸铁石,是一种常用的磁性材料。四氧化三铁在自然界中主要存在于磁铁矿中,磁铁矿可用来冶炼钢铁。
四氧化三铁是铁的一种氧化物,铁元素质量分数介于氧化亚铁(FeO)与氧化铁(Fe2O3)之间,其中部分铁元素显+2价,部分铁元素显+3价,它不是氧化亚铁与氧化铁的简单混合物,而是一种铁酸盐,属纯净物。由于四氧化三铁中铁元素的化合价既有+2价,又有+3价,因此四氧化三铁既具有氧化性,又具有还原性。
(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
在高温时,铁在纯氧中燃烧,剧烈反应,火星四射,生成黑色小颗粒的物质,放出大量的热 。生成FeO,FeO可以看成是FeO·FeO 。
铁在氧气中燃烧火星四射的原因是铁丝中通常含有少量碳元素,而纯铁燃烧几乎不会有火星四射的现象。化学方程式为:3Fe+2O=FeO(点燃)。
铁是一种金属元素,原子序数为26,铁单质化学式:Fe。熔点1538℃、沸点2750℃,能溶于强酸和中强酸,不溶于水 。其实纯净的生铁是银白色的,铁元素被称之为“黑色金属”是因为铁表面常常覆盖着一层主要成分为黑色四氧化三铁的保护膜 。
铁是比较活泼的金属,在金属活动顺序表里排在氢的前面,化学性质比较活泼,是一种良好的还原剂 。铁在空气中不能燃烧,在氧气中却可以剧烈燃烧 。
铁的用途
1、用于制药、农药、粉末冶金、热氢发生器、凝胶推进剂、燃烧活性剂、催化剂、水清洁吸附剂、烧结活性剂、粉末冶金制品、各种机械零部件制品、硬质合金材料制品等。
2、纯铁用于制发电机和电动机的铁芯,还原铁粉用于粉末冶金,钢铁用于制造机器和工具。此外,铁及其化合物还用于制磁铁、药物、墨水、颜料、磨料等。
3、用作还原剂。用于铁盐制备。还用于制备电子元器件。
4、用作营养增补剂(铁质强化剂)。
包括FeO(OH)的四个同质多象变体:针铁矿(α-FeOOH)、水针铁矿(α-FeOOH·nH2O),纤铁矿(γ-FeOOH)和水纤铁矿(γ-FeOOH·nH2O)。
通常人们所说的褐铁矿(limonite),是指以针铁矿或水针铁矿为主要组份,并包含数量不等的纤铁矿、水纤铁矿,含水氧化硅,粘土等细分散机械混合物。褐铁矿呈各种色调的褐色,条痕黄褐色。硬度变化较大(1~4),相对密度33~40。通常呈钟乳状、葡萄状、致密和疏松块状等产出,亦常呈黄铁矿晶形的假象出现。褐铁矿在地表几乎到处可见。以下仅介绍针铁矿。
针铁矿(Goethite)
α-FeOOH
化学组成不同成因的针铁矿其混入组分不同:热液成因者,其成分较纯;外生成因者常含 Al2 O3、SiO2、MnO2、CaO等,其中除部分 Al为类质同象置换外,其他组分往往为机械混入物或吸附物质;金属矿床氧化带中的针铁矿还常含 Cu、Pb、Zn、Cd等;而超基性岩风化壳中的针铁矿则含 Co、Ni。含吸附水者称水针铁矿(α-FeO(OH)·n H2 O)。
晶体结构斜方晶系;;a0 =0465nm,b0 =1002nm,c0 =0304nm;Z=4。晶体结构同硬水铝石,即晶体结构中 O2-和(OH)-共同呈六方最紧密堆积(堆积层垂直 a 轴),Fe3+充填 1/2 的八面体空隙。[FeO3(OH)3 ]八面体以共棱的方式联结成平行于 c轴的八面体链;双链间的共八面体角顶(此角顶为O2-占据)的方式相联。
形态单晶极少见,常见呈针状或鳞片状、肾状、钟乳状、结核状或土状集合体。
物理性质褐黄至褐红色;条痕褐**;半金属光泽;结核状,土状者光泽暗淡。解理平行{010}完全;参差状断口。硬度5~55。相对密度428,但成土状者可低至33。性脆。
成因及产状针铁矿是分布很广的矿物之一,是褐铁矿中的最主要组成成分,并常与纤铁矿共生。它主要是含铁矿物风化作用的产物,常分布在铜铁硫化物矿床的露头部分构成“铁帽”。沉积成因的针铁矿见于湖沼和泉水中。此外,偶见有低温热液成因的产于某些热液脉的空隙中。在区域变质作用中可脱水而转变成赤铁矿或磁铁矿。
鉴定特征以其胶体形态和褐**条痕为特征。
主要用途为炼铁的矿物原料。“铁帽”是找寻原生铜铁硫化物矿床的标志。
针铁矿 α-FeO(OH),含Fe 629%。含不定量的吸附水者,称水针铁矿HFeO2·NH2O。斜方晶系,形态有针状、柱状、薄板状或鳞片状。通常呈豆状、肾状或钟乳状。切面具平行或放射纤维状构造。有时成致密块状、土状,也有呈鲕状。颜色红褐、暗褐至黑褐。经风化而成的粉末状、赭石状褐铁矿则呈黄褐色。针铁矿条痕为红褐色,硬度5~55,比重4~43。而褐铁矿条痕则一般为淡褐或黄褐色,硬度1~4,比重33~4。
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