Diferența dintre Fe2O3 și Fe3O4

Diferența principală - Fe₂O₃ vs Fe₃O₄

Fe₂O₃ și Fe₃O₄ sunt doi oxizi obișnuiți ai fierului care se găsesc în mod natural împreună cu unele impurități. Fe₂O₃ este de asemenea cunoscut ca hematit, un mineral din care pur Fe₂O₃ pot fi obținute prin procesare și Fe₃O₄ este cunoscut ca magnetit din același motiv. Aceste minerale sunt materia primă pentru producerea fierului metalic pur. Există multe diferențe fizice și structurale între Fe₂O₃ și Fe₃O₄. Principala diferență dintre Fe₂O₃ și Fe₃O₄ este asta Fe₂O₃ este un mineral paramagnetic care are numai Fe²⁺ oxidare, în timp ce Fe₃O₄ este un material feromagnetic care are atât Fe²⁺ și Fe³⁺ stările de oxidare.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este Fe₂O₃
     - Definiție, proprietăți și aplicații
2. Ce este Fe₃O₄
     - Definiție, Proprietăți chimice
3. Care este diferența dintre Fe₂O₃ și Fe₃O₄
     - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: feromagnetic, hematit, fier, magnetiți, state de oxidare, oxizi, paramagnetici, rugină

Ce este Fe₂O₃

Fe₂O₃ este oxid de fier (III). Este un compus anorganic (unul dintre cei trei principali oxizi de fier). Fe₂O₃ se găsește în natură ca hematitul mineral. Hematitul este principala sursă de fier pentru industria siderurgică. Fe₂O₃ apare ca un solid de culoare roșu închis (cărămiziu roșu), care este inodor. Fe₂O₃ este paramagnetic. Aceasta înseamnă că poate fi atras de un câmp magnetic puternic, extern. Acest compus este ușor atacat de acizi. Un nume alternativ pentru Fe₂O₃ este "rugina".

Figura 1: Pur Fe₂O₃ Particulele

Masa molară a Fe₂O₃ este 159,687 g / mol. Punctul de topire al acestui compus este 1565^oC; la temperaturi mai mari, se descompune de obicei. Fe₂O₃ este ușor solubil în acizi și soluții de zahăr. Este insolubil în apă.

Fe₂O₃ există în două polimorfe majore; faza alfa și faza gamma. Alfa Fe₂O₃ are o structură romboidală. Această structură este cea mai obișnuită formă de Fe₂O₃. Este forma in care exista hematite. Gama Fe₂O₃ are o structură cubică și este mai puțin comună. Această structură este formată din faza alfa la temperaturi ridicate. Celelalte faze ale Fe₂O₃ includ faza beta, faza epsilon etc., care se găsesc rar.

Aplicarea principală a Fe₂O₃ este în producția de fier. Acolo, Fe₂O₃ este folosit ca materie primă pentru cuptorul de furnal (în care fierul este produs sub formă de fier topit). În plus, particule foarte fine de Fe₂O₃, cunoscut sub numele de rouge în comun, este folosit în lustruirea bijuteriilor pentru a obține finisarea finală a produsului.

Ce este Fe₃O₄

Fe₃O₄ este oxid de fier (II, III). Este numit ca atare, deoarece conține atât Fe²⁺ și Fe³⁺ ioni. Acest lucru face Fe₃O₄ feromagnetic. Aceasta înseamnă Fe₃O₄ poate fi atras chiar de un câmp magnetic slab, extern. Denumirea mineralogică a Fe₃O₄ este magnetit. Este unul dintre principalele oxizi de fier găsiți natural pe pământ.

Figura 2: Particule pure de Fe3O4

Fe₃O₄ are o culoare închisă (negru). Masa molară a Fe₃O₄ este de 231,531 g / mol. Punctul de topire al acestui compus este 1597^oC, iar punctul de fierbere este 2623^oC. La temperatura camerei, este o pulbere neagră solidă, care este inodoră. Când se analizează sistemul de cristal al Fe₃O₄, are o structură spinel cubică, inversă.

Fe₃O₄ este un conductor electric bun (conductivitatea este de aproximativ 10⁶ ori mai mare decât cel al Fe₂O₃). Când este indus corect, Fe₃O₄ particulele pot acționa ca niște magneți minuscule. Acest compus este folosit ca un pigment negru și este cunoscut ca negru de pe Marte. Se utilizează ca un catalizator în procesul Haber (pentru producerea de amoniac). Nano-Fe₃O₄ particulele sunt utilizate în scanarea RMN (ca agenți de contrast).  

Diferența dintre Fe₂O₃ și Fe₃O₄

Definiție

Fe₂O₃: Fe₂O₃ este oxidul de fier (III), de asemenea cunoscut ca hematit.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ este oxid de fier (II, III), de asemenea cunoscut ca magnetit.

Aspect

Fe₂O₃: Fe₂O₃ apare sub formă de pulbere roșu închis sau roșu de cărămidă.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ apare ca o pulbere neagră solidă.

Starea de oxidare a fierului

Fe₂O₃: Fe₂O₃ are Fe³⁺ starea de oxidare.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ are atât Fe²⁺ și Fe³⁺ stările de oxidare.

Masă molară

Fe₂O₃: Masa molară a Fe₂O₃ este 159,687 g / mol.

Fe₃O₄: Masa molară a Fe₃O₄ este de 231,531 g / mol.

Punct de topire

Fe₂O₃: Punctul de topire al Fe₂O₃ este de 1565 ° C

Fe₃O₄: Punctul de topire al Fe₃O₄ este 1597 ° C

Punct de fierbere

Fe₂O₃: Fe₂O₃ se descompune la temperaturi ridicate.

Fe₃O₄: Punctul de fierbere al Fe₃O₄ este 2623 ° C.

Proprietăți magnetice

Fe₂O₃: Fe₂O₃ este paramagnetic.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ este feromagnetic.

Atracție spre un câmp magnetic

Fe₂O₃: Fe₂O₃ poate fi atras de un câmp magnetic puternic, extern.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ poate fi atras chiar de un câmp magnetic slab, extern.

Structură cristalină

Fe₂O₃: Fe₂O₃ există în două polimorfe majore; faza alfa, faza gamma și alte câteva faze. Faza alfa are structura romboidică și gama Fe₂O₃ are o structură cubică.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ are o structură spinel cubică, inversă.

Conductivitate electrică

Fe₂O₃: Fe₂O₃ este mai puțin conductiv electric în comparație cu Fe₃O₄.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ este un conductor electric bun, iar conductivitatea este de aproximativ 10⁶ ori mai mare decât cel al Fe₂O₃.

Concluzie

Hematitul și magnetitul sunt principalele surse de fier în procesele de producere a fierului metalic industrial. Aceste minerale sunt folosite ca materie primă pentru această producție. Hematitul conține în principal fier sub formă de Fe₂O₃ în timp ce magnetitul conține fier sub formă de Fe₃O₄. Acești compuși sunt principalii oxizi ai fierului care se găsesc în natură. Principala diferență dintre Fe₂O₃ și Fe₃O₄ este faptul că Fe₂O₃ este un mineral paramagnetic care are numai Fe²⁺ oxidare, în timp ce Fe₃O₄ este un material feromagnetic care are atât Fe²⁺ și Fe³⁺ stările de oxidare.

Referinţă:

1. "Oxid de fier (III)" Wikipedia, Fundația Wikimedia, 11 februarie 2018, disponibil aici.
2. "Oxid de fier (II, III)" Wikipedia, Fundația Wikimedia, 10 februarie 2018, disponibil aici.

Datorită fotografiei:

1. "Proba de oxid de fier (III)" de Benjah-bmm27 - Activitate proprie (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons
2. "Fe3O4" By Leiem - Lucrare proprie (CC BY-SA 4.0) prin Wikimedia Commons