Fe3O4 – Iron(II,III) oxide
Tên cũ: sắt(II,III) oxit · Còn gọi là: oxit sắt từ, quặng manhetit; magnetite; black iron oxide; Pigment Black 11
- Oxide hỗn hợp, từ tính
- Rắn, đen
- Không tan trong nước
- M = 232
Iron(II,III) oxide (Fe₃O₄, tên cũ: sắt(II,III) oxit; còn gọi: oxit sắt từ) là oxide, chất rắn màu đen, không tan trong nước; phân tử khối 232. Basic oxide hỗn hợp; có cả tính khử (phần Fe⁺²) và tính oxi hoá.
Cấu tạo của Fe3O4
Có thể coi là oxide hỗn hợp FeO·Fe₂O₃: trong tinh thể có cả ion Fe²⁺ và Fe³⁺ theo tỉ lệ 1 : 2, vì vậy khi tác dụng với acid thường cho hỗn hợp hai muối. Có từ tính mạnh (thành phần chính của quặng manhetit).
Thông số vật lý của Fe3O4
| Đại lượng | Giá trị | Ghi chú |
|---|---|---|
| Phân tử khối | 232 | tính theo nguyên tử khối làm tròn trong SGK (Fe 56, O 16) |
| Khối lượng mol chính xác | 231,531 g/mol | theo nguyên tử khối IUPAC (Fe 55,845, O 15,999) |
| Trạng thái, màu | rắn, đen, có từ tính | |
| Nhiệt độ nóng chảy | 1 597 °C | infobox Wikipedia "Iron(II,III) oxide"; bài "Magnetite" ghi hạt magnetite rắn nóng chảy ở khoảng 1 583–1 597 °C |
| Nhiệt độ sôi | 2 623 °C | infobox Wikipedia "Iron(II,III) oxide" |
| Khối lượng riêng | 5 g/cm³ | infobox "Iron(II,III) oxide" và infobox khoáng magnetite; khoáng magnetite có tỉ trọng 5,17–5,18 |
| Màu | đen | bột đen trong phòng thí nghiệm ("solid black powder"); khoáng magnetite màu đen hoặc đen ánh nâu, ánh kim, vạch đen |
| Thành phần ion | Fe²⁺ : Fe³⁺ : O²⁻ = 1 : 2 : 4 | Wikipedia: chứa cả Fe²⁺ lẫn Fe³⁺ và đôi khi được viết là FeO·Fe₂O₃; SGK KHTN 9 chú thích Fe₃O₄ "có thể viết dưới dạng FeO·Fe₂O₃". Mẫu Fe₃O₄ có thể không hợp thức |
| Cấu trúc tinh thể | lập phương, kiểu spinel đảo | nhóm không gian Fd-3m (số 227), a = 8,397 Å, Z = 8 theo infobox khoáng magnetite. Ion O²⁻ xếp kiểu lập phương tâm mặt; Fe²⁺ chiếm một nửa số hốc bát diện, Fe³⁺ chia đều giữa các hốc bát diện còn lại và các hốc tứ diện |
| Từ tính | feri từ (ferrimagnetic), có từ tính vĩnh cửu | nhiệt độ Curie 858 K (585 °C) theo bài "Iron(II,III) oxide", 580 °C theo bài "Magnetite"; Wikipedia lưu ý chất này đôi khi bị mô tả sai là sắt từ (ferromagnetic). Ở khoảng 120 K có chuyển pha Verwey, cấu trúc, độ dẫn điện và từ tính đổi đột ngột |
| Điện trở suất | 0,3 mΩ·m | cao hơn nhiều so với sắt kim loại (96,1 nΩ·m) nhưng thấp hơn hẳn Fe₂O₃ (cỡ kΩ·m) |
| Chiết suất | 2,42 | infobox "Iron(II,III) oxide" |
| Enthalpy tạo thành chuẩn | −1 120,89 kJ/mol | infobox "Iron(II,III) oxide"; NIST WebBook không có dữ liệu nhiệt hoá học pha ngưng tụ cho chất này |
| Khoáng vật magnetite | độ cứng Mohs 5,5–6,5 | infobox khoáng vật (thân bài ghi 5–6); lodestone là magnetite tự nhiên đã bị từ hoá, có cực bắc và cực nam, hút được mẩu sắt nhỏ |
| Hàm lượng sắt (theo khối lượng) | khoảng 72,4 % | tính với nguyên tử khối làm tròn theo SGK (Fe = 56, O = 16): 3 × 56 / 232 × 100 % ≈ 72,4 %; cùng cách tính cho Fe₂O₃ được 112 / 160 × 100 % = 70 % |
Số liệu làm tròn cho phổ thông; nguồn ghi ở mục Tài liệu tham khảo.
Thành phần nguyên tố của Fe3O4
| Nguyên tố | NTKNguyên tử khối | Số ng.tửSố nguyên tử | KLKhối lượng | % khối lượng |
|---|---|---|---|---|
| Fe iron | 56 | 3 | 168 | 72,41 % |
| O oxygen | 16 | 4 | 64 | 27,59 % |
| TổngPhân tử khối Fe3O4 | 7 | 232 | 100 % |
NTK = nguyên tử khối (làm tròn như trong bài tập phổ thông), KL = khối lượng. Ví dụ: %Fe = 168 ÷ 232 × 100 % = 72,4 %.
Tính nhanh: mol – khối lượng – nồng độ
- Khối lượng
- m = n × M = 0,25 × 232
- 58 g
- Số phân tử
- N = n × NA = 0,25 × 6,022 × 10²³
- 1,506 × 10²³
- Nồng độ mol
- CM = n / V = 0,25 / 0,25
- 1 M
M = phân tử khối (g/mol); NA = 6,022 × 10²³ là số Avogadro — số phân tử có trong 1 mol của bất kỳ chất nào; V là thể tích dung dịch tính bằng lít.
Điều chế Fe3O4
Đốt sắt trong oxygen: 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄ (t°). Cho hơi nước qua sắt nung đỏ: 3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂ (dưới 570 °C). Trong tự nhiên có sẵn ở quặng manhetit.
Tính chất hoá học của Fe3O4
Basic oxide hỗn hợp; có cả tính khử (phần Fe⁺²) và tính oxi hoá.
- Với acid thường cho hỗn hợp muối Fe(II) và Fe(III): Fe₃O₄ + 8HCl → FeCl₂ + 2FeCl₃ + 4H₂O; Fe₃O₄ + 4H₂SO₄ (loãng) → FeSO₄ + Fe₂(SO₄)₃ + 4H₂O.
- Với acid có tính oxi hoá chỉ cho muối Fe(III): 3Fe₃O₄ + 28HNO₃ (loãng) → 9Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 14H₂O; 2Fe₃O₄ + 10H₂SO₄ (đặc) → 3Fe₂(SO₄)₃ + SO₂↑ + 10H₂O.
- Tính oxi hoá — bị khử ở nhiệt độ cao: Fe₃O₄ + 4CO → 3Fe + 4CO₂ (t°); Fe₃O₄ + 4H₂ → 3Fe + 4H₂O (t°); 3Fe₃O₄ + 8Al → 9Fe + 4Al₂O₃ (nhiệt nhôm).
Lỗi thường gặp với Fe3O4
- Cho Fe₃O₄ tác dụng với HCl mà chỉ viết một muối (FeCl₂ hoặc FeCl₃). Fe₃O₄ chứa cả Fe²⁺ và Fe³⁺ theo tỉ lệ 1 : 2, nên với acid thường nó cho hai muối đúng tỉ lệ ấy: Fe₃O₄ + 8HCl → FeCl₂ + 2FeCl₃ + 4H₂O. Cách nhớ: coi Fe₃O₄ như FeO·Fe₂O₃ rồi cộng hai phản ứng FeO + 2HCl → FeCl₂ + H₂O và Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O.
- Đốt sắt trong oxygen rồi ghi sản phẩm là Fe₂O₃. Sản phẩm là Fe₃O₄: 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄. KHTN 9 tả dây sắt cháy sáng "tạo thành khói màu nâu đỏ" — đừng vì màu khói mà ghi Fe₂O₃; gỉ sắt là iron(III) oxide ngậm nước, sinh ra chậm khi sắt gặp oxygen và hơi nước.
- Cho Fe₃O₄ tác dụng với HNO₃ loãng ra hỗn hợp Fe(NO₃)₂ và Fe(NO₃)₃ như với HCl. HNO₃ có tính oxi hoá nên phần Fe²⁺ bị oxi hoá lên Fe³⁺, chỉ còn muối sắt(III) và có khí NO: 3Fe₃O₄ + 28HNO₃ → 9Fe(NO₃)₃ + NO + 14H₂O. Mỗi Fe₃O₄ chỉ nhường 1 electron — đúng bằng số ion Fe²⁺ trong nó.
- Hiểu FeO·Fe₂O₃ là hỗn hợp trộn hai chất FeO và Fe₂O₃. Fe₃O₄ là một hợp chất có mạng tinh thể riêng — kiểu spinel đảo, trong đó Fe²⁺ và Fe³⁺ nằm xen trong cùng một mạng ion O²⁻. Cách viết FeO·Fe₂O₃ chỉ giúp nhớ tỉ lệ Fe²⁺ : Fe³⁺ = 1 : 2 và viết phương trình; bột Fe₃O₄ màu đen và bị nam châm hút, khác hẳn một hỗn hợp có Fe₂O₃ nâu đỏ.
- Tính số oxi hoá trung bình của sắt là +8/3 rồi cho rằng trong tinh thể có ion sắt mang điện tích +8/3. +8/3 chỉ là trung bình cộng của một ion Fe²⁺ và hai ion Fe³⁺. Con số này dùng được khi cân bằng phương trình, nhưng mỗi nguyên tử sắt thật vẫn ở mức +2 hoặc +3.
Ứng dụng của Fe3O4
| Ứng dụng | Dựa trên tính chất nào |
|---|---|
| Bột màu đen Pigment Black 11 (Mars Black) | Wikipedia ghi "Its most extensive use is as a black pigment". Bột màu được tổng hợp chứ không lấy từ khoáng tự nhiên, vì cách điều chế quyết định kích thước và hình dạng hạt |
| Quặng magnetite để luyện gang thép | Hàm lượng sắt cao (khoảng 72,4 % theo khối lượng) nên magnetite từ lâu là quặng sắt chính; trong lò cao, CO khử oxide thành sắt: Fe₃O₄ + 4CO → 3Fe + 4CO₂ |
| Xúc tác tổng hợp ammonia (quá trình Haber) và phản ứng chuyển hoá khí than ướt | Xúc tác công nghiệp của quá trình Haber đi từ bột sắt thu được khi khử magnetite tinh khiết; Wikipedia ước khoảng 2–3 % năng lượng của thế giới dành cho quá trình này. Phản ứng chuyển hoá CO bằng hơi nước dùng xúc tác iron oxide ổn định bằng chromium oxide, khử thành Fe₃O₄ khi khởi động lò |
| Nam châm tự nhiên và la bàn đầu tiên | Fe₃O₄ có từ tính vĩnh cửu; khối magnetite tự nhiên đã bị từ hoá (lodestone) hút được mẩu sắt nhỏ — đó là cách người xưa phát hiện ra từ tính và làm ra la bàn sơ khai |
| Chất tương phản trong chụp cộng hưởng từ (MRI) và thuốc tiêm bổ sung sắt | Hạt nano Fe₃O₄ có từ tính, được dùng làm chất tương phản khi chụp MRI. Ferumoxytol (biệt dược Feraheme, Rienso) là chế phẩm Fe₃O₄ tiêm tĩnh mạch để điều trị thiếu máu ở người bệnh thận mạn |
| Tuyển than bằng huyền phù nặng | Huyền phù magnetite trong nước có khối lượng riêng nằm giữa than (1,3–1,4 tấn/m³) và đá phiến (2,2–2,4 tấn/m³): đá chìm xuống, than nổi lên |
Nhận biết Fe3O4
Bột đen bị nam châm hút; tan trong HCl cho dung dịch chứa cả Fe²⁺ và Fe³⁺: vừa làm mất màu KMnO₄, vừa cho màu đỏ máu với KSCN.
An toàn và bảo quản Fe3O4
Theo thông báo doanh nghiệp, không có phân loại hài hoà — mục nổi bật (45,13 %) ghi "Not classified"; nhóm 26,1 % ghi kích ứng (GHS07: H315, H319, H335); hai nhóm 15,91 % và 11,11 % ghi tự sinh nhiệt (GHS02: lần lượt H252 và H251)
ECHA không có phân loại hài hoà theo CLP cho triiron tetraoxide (EC 215-277-5). Có 9 mục phân loại do doanh nghiệp thông báo, mỗi nhóm trình bày riêng: mục nổi bật (nguồn REACH Joint) chiếm 45,13 % số thông báo C&L/CLP và ghi "Not classified"; 26,1 % ghi STOT SE 3 (H335, qua đường hô hấp) + Skin Irrit. 2 (H315) + Eye Irrit. 2 (H319), hình đồ GHS07; 15,91 % ghi Self-heat. 2 (H252, tự sinh nhiệt khi để khối lớn, có thể bốc cháy), hình đồ GHS02; 11,11 % ghi Self-heat. 1 (H251, tự sinh nhiệt, có thể bốc cháy), hình đồ GHS02; các nhóm nhỏ còn lại (0,84 % trở xuống) ghi thêm H318, H332, H372. Infobox Wikipedia ghi chỉ số NFPA sức khoẻ 0, cháy 0, phản ứng 1 kèm kí hiệu OX. Áp cho bột Fe₃O₄; nguồn không cho giá trị LD50 nên trang không ghi.
Bụi vào mắt: rửa dưới vòi nước nhiều phút, tháo kính áp tròng. Dính da: rửa bằng nước và xà phòng. Hít nhiều bụi: ra chỗ thoáng. Đổ vãi: quét gom hoặc lau ướt, tránh làm bụi đen bay khắp phòng; có thể gom bằng nam châm bọc túi nhựa. Hạt Fe₃O₄ nóng bắn ra khi đốt sắt trong oxygen: không bắt bằng tay, đợi nguội rồi thu dọn.
Bảo quản: Lọ hoặc bao kín nơi khô, mát; để xa acid vì Fe₃O₄ tan trong acid. Một số nhóm thông báo của doanh nghiệp xếp bột vào loại tự sinh nhiệt, nên không để khối bột lớn gần nguồn nhiệt. Để xa thiết bị nhạy với từ trường và thẻ từ.
Phản ứng tiêu biểu của Fe3O4 (5)
Tự luyện về Fe3O4
Gom từ bài tập của các phản ứng có iron(ii,iii) oxide và câu hỏi riêng cho chất.
1. Số oxi hoá trung bình của Fe trong Fe₃O₄ là
A. +2B. +3C. +8/3D. +4
Đáp án C. 3x + 4(−2) = 0 → x = +8/3. Thực chất Fe₃O₄ = FeO·Fe₂O₃ (một Fe⁺² và hai Fe⁺³).
2. Tổng hệ số (nguyên, tối giản) của phương trình Fe + O₂ → Fe₃O₄ là
A. 4B. 5C. 6D. 7
Đáp án C. 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄: 3 + 2 + 1 = 6.
3. Tổng hệ số (nguyên, tối giản) của phương trình Fe + H₂O → Fe₃O₄ + H₂ là
A. 10B. 11C. 12D. 13
Đáp án C. 3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂: 3 + 4 + 1 + 4 = 12.
4. Hoà tan hoàn toàn 23,2 g Fe₃O₄ trong dung dịch HCl dư. Tổng khối lượng muối thu được là (Fe = 56, O = 16, Cl = 35,5)
A. 12,7 gB. 32,5 gC. 45,2 gD. 48,75 g
Đáp án C. n(Fe₃O₄) = 23,2 / 232 = 0,1 mol. Fe₃O₄ + 8HCl → FeCl₂ + 2FeCl₃ + 4H₂O cho 0,1 mol FeCl₂ (12,7 g) và 0,2 mol FeCl₃ (32,5 g); tổng 45,2 g. Đáp án 48,75 g là khi coi cả 0,3 mol sắt thành FeCl₃; 12,7 g và 32,5 g là khi chỉ viết một muối.
5. Sắp xếp các oxide FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ theo phần trăm khối lượng sắt giảm dần (Fe = 56, O = 16)
A. Fe₂O₃ > Fe₃O₄ > FeOB. FeO > Fe₃O₄ > Fe₂O₃C. Fe₃O₄ > FeO > Fe₂O₃D. FeO > Fe₂O₃ > Fe₃O₄
Đáp án B. %Fe(FeO) = 56 / 72 × 100 % ≈ 77,8 %; %Fe(Fe₃O₄) = 168 / 232 × 100 % ≈ 72,4 %; %Fe(Fe₂O₃) = 112 / 160 × 100 % = 70 %. Số nguyên tử O trên mỗi nguyên tử Fe càng ít (1; 4/3; 3/2) thì phần trăm sắt càng lớn.
6. Hoà tan hoàn toàn 6,96 g Fe₃O₄ trong dung dịch HNO₃ loãng dư, sản phẩm khử duy nhất là NO. Thể tích khí NO ở điều kiện chuẩn (thể tích mol 24,79 L/mol) là (Fe = 56, O = 16)
A. 0,2479 LB. 0,7437 LC. 2,479 LD. 0 L
Đáp án A. n(Fe₃O₄) = 6,96 / 232 = 0,03 mol. Mỗi Fe₃O₄ có một ion Fe²⁺ nên nhường 1 electron; mỗi NO nhận 3 electron, vậy n(NO) = 0,03 / 3 = 0,01 mol (khớp phương trình 3Fe₃O₄ + 28HNO₃ → 9Fe(NO₃)₃ + NO + 14H₂O). V = 0,01 × 24,79 = 0,2479 L. Đáp án 0 L là khi coi HNO₃ như acid thường.
Câu hỏi thường gặp về Fe3O4
Fe₃O₄ là oxit gì, có màu gì?
Fe₃O₄ (iron(II,III) oxide, tên cũ sắt(II,III) oxit, còn gọi oxit sắt từ) là oxide hỗn hợp của sắt: chứa cả Fe²⁺ và Fe³⁺ theo tỉ lệ 1 : 2, nên có thể viết FeO·Fe₂O₃. Chất là bột màu đen, có từ tính, có sẵn trong tự nhiên ở khoáng magnetite.
Fe₃O₄ có bị nam châm hút không?
Có. Fe₃O₄ là chất feri từ có từ tính vĩnh cửu, nên bột Fe₃O₄ bị nam châm hút và một khối magnetite có thể tự thành nam châm (lodestone). Nhiệt độ Curie của chất là khoảng 580–585 °C tuỳ nguồn.
Fe₃O₄ + HCl ra gì?
Ra hỗn hợp hai muối FeCl₂ và FeCl₃ theo tỉ lệ mol 1 : 2, cùng nước. Phương trình đã cân bằng và lỗi chỉ viết một muối ở mục Lỗi thường gặp.
Fe₃O₄ tác dụng với HNO₃ loãng có tạo khí không?
Có, tạo khí NO không màu (hoá nâu ngoài không khí), vì HNO₃ oxi hoá phần Fe²⁺ lên Fe³⁺; dung dịch chỉ còn muối Fe(NO₃)₃ — xem mục Lỗi thường gặp.
Fe₃O₄ có độc không?
ECHA không có phân loại hài hoà; mục nổi bật trong thông báo của doanh nghiệp (45,13 %) ghi "Not classified", một số nhóm khác ghi kích ứng da, mắt, đường hô hấp hoặc tự sinh nhiệt. Fe₃O₄ còn được dùng làm thuốc tiêm bổ sung sắt (ferumoxytol) — chi tiết ở mục An toàn.
Fe₃O₄ và Fe₂O₃ khác nhau thế nào?
Fe₃O₄ màu đen, có từ tính, chứa cả sắt(II) lẫn sắt(III) nên với HCl cho hai muối và với HNO₃ loãng có khí NO; Fe₂O₃ màu nâu đỏ, chỉ có sắt(III) nên với acid chỉ cho muối sắt(III) và không sinh khí. Bảng so sánh đầy đủ ở cuối trang.
Fe3O4 và Fe2O3
| Fe3O4 | Fe2O3 | |
|---|---|---|
| Số oxi hoá của sắt | +2 và +3 (Fe²⁺ : Fe³⁺ = 1 : 2) | +3 (mức cao hơn trong hai mức thường gặp của sắt) |
| Phân tử khối | 231,533 | 159,69 |
| Màu chất rắn | đen | nâu đỏ |
| Khối lượng riêng | 5 g/cm³ | 5,25 g/cm³ |
| Nhiệt độ nóng chảy | 1 597 °C | 1 539 °C (kèm phân huỷ) |
| Chiết suất | 2,42 | 2,91 và 3,19 (dạng α, hematit) |
| Enthalpy tạo thành chuẩn | −1 120,89 kJ/mol | −824,2 kJ/mol |
| Từ tính | feri từ, có từ tính vĩnh cửu; nhiệt độ Curie 858 K (585 °C) | dạng α (hematit) phản sắt từ dưới khoảng 260 K, sắt từ yếu từ 260 K tới nhiệt độ Néel 950 K; dạng γ (maghemit) mới sắt từ mạnh |
| Tinh thể, khoáng vật | lập phương kiểu spinel đảo, nhóm không gian số 227; khoáng magnetite, độ cứng Mohs 5,5–6,5, vạch màu đen | tam phương kiểu corundum (dạng α); khoáng hematit, độ cứng Mohs 5,5–6,5, vạch màu đỏ |
| Với acid thường | Fe₃O₄ + 8HCl → FeCl₂ + 2FeCl₃ + 4H₂O — hai muối | Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O — muối sắt(III), dung dịch vàng nâu |
| Với HNO₃ loãng | phần Fe²⁺ bị oxi hoá, có khí NO: 3Fe₃O₄ + 28HNO₃ → 9Fe(NO₃)₃ + NO + 14H₂O | không đổi số oxi hoá, không có khí: Fe₂O₃ + 6HNO₃ → 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O |
| Tạo thành từ sắt | đốt sắt trong oxygen: 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄; sắt nóng với hơi nước: 3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂ | gỉ sắt (iron(III) oxide ngậm nước) nung khô ở khoảng 200 °C: 2FeO(OH) → Fe₂O₃ + H₂O |
| Chuyển hoá qua lại | oxi hoá có kiểm soát cho γ-Fe₂O₃ (maghemit, bột màu nâu); nung mạnh trong không khí cho α-Fe₂O₃ (hematit, bột màu đỏ) | khử một phần bằng hydrogen ở khoảng 400 °C: 3Fe₂O₃ + H₂ → 2Fe₃O₄ + H₂O; nung tới 1 670 K cũng chuyển thành Fe₃O₄ màu đen |
| Ứng dụng chính | bột màu đen Pigment Black 11 (Wikipedia: ứng dụng rộng rãi nhất của chất này), quặng magnetite luyện gang, xúc tác quá trình Haber, hạt nano cho MRI | nguyên liệu luyện gang thép, bột màu đỏ Pigment Red 101, bột đánh bóng (jeweler’s rouge), nhiệt nhôm hàn ray |
| Phân loại (ECHA) | triiron tetraoxide, EC 215-277-5 — không có phân loại hài hoà; mục nổi bật (45,13 %) ghi "Not classified", 26,1 % ghi H315, H319, H335, 15,91 % ghi H252, 11,11 % ghi H251 | diiron trioxide, EC 215-168-2 — không có phân loại hài hoà; mục nổi bật (74,21 %) ghi "Not classified", 14,36 % ghi Aquatic Chronic 2 (H411), 4,88 % ghi H335, H372, H315, H318 |
Tài liệu tham khảo
- Bộ GD&ĐT, Khoa học tự nhiên 9 (Kết nối tri thức), NXB Giáo dục Việt Nam, 2024 — bài 18 Tính chất chung của kim loại (tr.88: dây sắt nóng đỏ cháy sáng trong bình khí oxygen "tạo thành khói màu nâu đỏ", 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄, chú thích "Fe₃O₄ (sắt có hoá trị II và III) có thể viết dưới dạng FeO·Fe₂O₃"); bài 20 Tách kim loại và việc sử dụng hợp kim (tr.95–96: phương pháp nhiệt luyện dùng C, CO, H₂, Al khử oxide kim loại ở nhiệt độ cao).
- Bộ GD&ĐT, Khoa học tự nhiên 8 (Kết nối tri thức), NXB Giáo dục Việt Nam, 2023 — bài 10 Oxide (cách gọi tên oxide của nguyên tố nhiều hoá trị, tr.45) và quy ước nguyên tử khối làm tròn Fe = 56, O = 16, Cl = 35,5 dùng cho thongSo và câu tự luyện; bài 3 Mol và tỉ khối chất khí (thể tích mol chất khí 24,79 L/mol ở điều kiện chuẩn).
- Wikipedia, "Iron(II,III) oxide" (infobox; mục Properties, Structure, Preparation, Uses, Medical uses, Reactions), en.wikipedia.org — M 231,533, "solid black powder", khối lượng riêng 5 g/cm³, nóng chảy 1 597 °C, sôi 2 623 °C, chiết suất 2,42, ΔfH° −1 120,89 kJ/mol, NFPA 0 – 0 – 1 kèm OX, "contains both Fe²⁺ and Fe³⁺ ions and is sometimes formulated as FeO·Fe₂O₃", "ferrimagnetic, but is sometimes incorrectly described as ferromagnetic", "Its most extensive use is as a black pigment" (Mars Black, C.I. Pigment Black 11) được tổng hợp để điều khiển kích thước hạt, nhiệt độ Curie 858 K, chuyển pha Verwey ở 120 K, điện trở suất 0,3 mΩ·m so với sắt 96,1 nΩ·m và Fe₂O₃ cỡ kΩ·m, spinel đảo lập phương với O²⁻ xếp chặt, Fe²⁺ chiếm một nửa hốc bát diện, Fe³⁺ chia đều giữa hốc bát diện còn lại và hốc tứ diện, mẫu có thể không hợp thức, 3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂, 3Fe₂O₃ + H₂ → 2Fe₃O₄ + H₂O, xúc tác quá trình Haber và phản ứng chuyển hoá khí than ướt (iron oxide ổn định bằng chromium oxide), hạt nano làm chất tương phản MRI, ferumoxytol (Feraheme, Rienso) tiêm tĩnh mạch trị thiếu máu do bệnh thận mạn, Fe₃O₄ + 4CO → 3Fe + 4CO₂ trong lò cao, oxi hoá có kiểm soát cho γ-Fe₂O₃ (maghemite, bột màu nâu) và nung mạnh cho α-Fe₂O₃ (hematite, bột màu đỏ) (thongSo, Lỗi thường gặp, ứng dụng, an toàn, FAQ, bảng so sánh).
- Wikipedia, "Magnetite" (infobox khoáng vật; mục Crystal structure, Magnetic properties, Melting point, Applications, Catalysis, Coal mining industry), en.wikipedia.org — Fe²⁺Fe³⁺₂O₄, hệ lập phương, nhóm không gian Fd-3m (số 227), a = 8,397 Å, Z = 8, màu "Black, gray with brownish tint in reflected sun", ánh kim, vạch đen, Mohs 5,5–6,5 (infobox; thân bài ghi 5–6), tỉ trọng 5,17–5,18, khối lượng riêng 5 g/cm³, "Dissolves slowly in hydrochloric acid", lodestone "Magnetic with definite north and south poles" hút mẩu sắt nhỏ và là la bàn sơ khai, nhiệt độ Curie 580 °C, hạt rắn nóng chảy ở khoảng 1 583–1 597 °C, "Due to its high iron content, magnetite has long been a major iron ore", khoảng 2–3 % năng lượng thế giới dành cho quá trình Haber dùng xúc tác đi từ magnetite, tuyển than bằng huyền phù magnetite (than 1,3–1,4 tấn/m³, đá phiến 2,2–2,4 tấn/m³) (thongSo, ứng dụng, FAQ, bảng so sánh).
- Wikipedia, "Iron(III) oxide" (infobox dẫn CRC Handbook 92nd; mục Structure, Alpha phase, Gamma phase, Hydrated iron(III) oxides, Reactions, Preparation, Uses), en.wikipedia.org — M 159,69, rắn màu đỏ, khối lượng riêng 5,25 g/cm³, nóng chảy 1 539 °C kèm phân huỷ, chiết suất 2,91 và 3,19 (α, hematit), ΔfH° −824,2 kJ/mol, dạng α phản sắt từ dưới khoảng 260 K và sắt từ yếu tới nhiệt độ Néel 950 K, dạng γ maghemit sắt từ, Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O, FeO(OH) mất nước ở khoảng 200 °C, khử một phần bằng hydrogen ở khoảng 400 °C cho magnetite, nung tới 1 670 K cho Fe₃O₄ màu đen, ứng dụng luyện gang thép, Pigment Red 101, jeweler’s rouge, nhiệt nhôm hàn ray (bảng so sánh; mọi số Fe₂O₃ giữ đúng như trang Fe₂O₃ của site, phương trình khử bằng hydrogen viết bản đã cân bằng như trang ấy).
- Wikipedia, "Hematite" (infobox khoáng vật), en.wikipedia.org — α-Fe₂O₃ hệ tam phương, cùng kiểu cấu trúc với corundum, độ cứng Mohs 5,5–6,5, vạch màu đỏ tươi đến đỏ sẫm (bảng so sánh, cùng nguồn với trang Fe₂O₃ của site).
- NIST Chemistry WebBook, SRD 69: triiron tetraoxide, CAS 1317-61-9, webbook.nist.gov — chỉ có mục dữ liệu ion hoá pha khí, không có dữ liệu chuyển pha lẫn nhiệt hoá học pha ngưng tụ, nên số liệu vật lý và ΔfH° của Fe₃O₄ trên trang này lấy từ infobox Wikipedia.
- ECHA CHEM, C&L Inventory: triiron tetraoxide, EC 215-277-5, chem.echa.europa.eu — không có phân loại hài hoà; 9 mục phân loại do doanh nghiệp thông báo: mục nổi bật (nguồn REACH Joint) 45,13 % ghi "Not classified"; 15,91 % (REACH Joint) Self-heat. 2 (H252), GHS02; 11,11 % (REACH Joint) Self-heat. 1 (H251), GHS02; 26,1 % STOT SE 3 (H335, đường hô hấp) + Skin Irrit. 2 (H315) + Eye Irrit. 2 (H319), GHS07; 0,84 % Eye Irrit. 2 (H319); 0,46 % H335 + H372 + H315 + H318; 0,3 % H332 + H372; hai nhóm 0,08 % ghi thêm các mã khác. Diiron trioxide (Fe₂O₃), EC 215-168-2 — không có phân loại hài hoà; mục nổi bật 74,21 % ghi "Not classified", 14,36 % ghi Aquatic Chronic 2 (H411), 4,88 % ghi H335, H372, H315, H318 (an toàn, FAQ, bảng so sánh).
Cùng nhóm oxide
- H2O – water
- CO2 – carbon dioxide
- SO2 – sulfur dioxide
- NO2 – nitrogen dioxide
- CO – carbon monoxide
- CuO – copper(II) oxide
- NO – nitrogen monoxide
- Fe2O3 – iron(III) oxide
Cập nhật: