Fe3O4 – Sắt(II,III) oxit

Còn gọi là: oxit sắt từ, quặng manhetit

Tên theo chương trình 2018: iron(II,III) oxide

Phân tử khối
232
Loại
Oxide
Trạng thái
Rắn
Màu sắc
Đen, có từ tính
Tính tan
Không tan trong nước

Cấu tạo

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).

Tính chất hoá học

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).

Điều chế

Đốt sắt trong oxygen: 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄ (t°). Cho hơi nước qua sắt nung đỏ dưới 570 °C: 3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂ (t°). Trong tự nhiên có sẵn ở quặng manhetit.

Ứng dụng

Quặng giàu sắt nhất để luyện gang; vật liệu từ (lõi nam châm, băng từ, mực in từ, hạt nano y sinh); chất màu đen; xúc tác trong tổng hợp ammonia.

Nhận biết

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.

Phản ứng tiêu biểu

Cùng nhóm oxide

Xem tất cả hợp chất →