Interested Article - Оксиды железа

Электрохимически оксидированное железо ( ржавчина )

Оксиды желе́за — соединения железа с кислородом .

Оксиды и оксигидроксиды железа широко распространены в природе и играют важную роль во многих геологических и биологических процессах. Они используются в качестве железных руд , пигментов , катализаторов , термитов и встречаются в гемоглобине . Оксиды железа являются недорогими и долговечными пигментами в красках , покрытиях и цветных бетонах. При использовании в качестве пищевого красителя он имеет номер E172 .

Стехиометрия

Оксиды железа состоят из железа (Fe(II)) или железа (Fe(III)) или обоих. Железо принимает октаэдрическую или тетраэдрическую координационную геометрию. Оксид принимает тетраэдрическую или октаэдрическую координацию. Только несколько оксидов имеют большое значение на поверхности земли, особенно вюстит , магнетит и гематит . Известно шестнадцать различных оксидов железа, из них наиболее распространены и изучены три:

Название	Формула	Температура плавления	Температура кипения	Цвет	Где содержится
Oксид железа(II)	FeO	1377 °C	3414 °C	чёрный	минерал вюстит
Oксид железа(III)	Fe ₂ O ₃	1566 °C	1987 °C	Красно-коричневый	минералы гематит и маггемит в альфа- и гамма-модификациях, соответственно
Oксид железа(II,III)	Fe ₃ O ₄	разл. 1538; 1590; 1594 °C	2623 °C	чёрный	минерал магнетит

Fe ₃ O ₄ — сложный оксид, одновременно содержащий ионы железа(II) и железа(III).

Также известно еще несколько редких и малоизученных оксидов железа:

FeO ₂ — пероксид железа(II)
Fe ₄ O ₅
Fe ₅ O ₆
Fe ₅ O ₇
Fe ₂₅ O ₃₂
Fe ₁₃ O ₁₉

Реакции

В доменных печах и на смежных заводах оксиды железа превращаются в металл. Типичными восстановителями являются различные формы углерода . Типичная реакция начинается с оксида железа :

${\ce {2{Fe_{2}O_{3}}+3C\rightarrow 4{Fe}+3CO_{2}}}$

В природе

Железо хранится во многих организмах в форме ферритина , который представляет собой оксид железа, заключённый в солюбилизирующую белковую оболочку .

Виды бактерий, в том числе Shewanella oneidensis , Geobacter sulfurreducens и , используют оксиды железа в качестве конечных акцепторов электронов .

Использование

Почти все железные руды являются оксидами, поэтому в этом смысле эти материалы являются важными предшественниками металлического железа и многих его сплавов.

Оксиды железа являются важными пигментами, которые бывают разных цветов (чёрный, красный, жёлтый). Среди их многочисленных преимуществ: они недорогие, имеют яркие цвета и нетоксичные .

Магнетит является компонентом магнитных лент для записи.

См. также

Полигидрат оксида железа(III) FeO(OH)
FeOCl (см. хлорид )

Примечания

Hu, Qingyang; Kim, Duck Young; Yang, Wenge; Yang, Liuxiang; Meng, Yue; Zhang, Li; Mao, Ho-Kwang (June 2016). "FeO ₂ and (FeO)OH under deep lower-mantle conditions and Earth's oxygen–hydrogen cycles". Nature (англ.) . 534 (7606): 241—244. Bibcode : . doi : . ISSN . PMID .
.
Lavina, Barbara; Meng, Yue (2015). . Science Advances . 1 (5): e1400260. doi : . PMC . PMID .
↑ Bykova, E.; Dubrovinsky, L.; Dubrovinskaia, N.; Bykov, M.; McCammon, C.; Ovsyannikov, S. V.; Liermann, H. -P.; Kupenko, I.; Chumakov, A. I.; Rüffer, R.; Hanfland, M.; Prakapenka, V. (2016). . Nature Communications . 7 : 10661. doi : . PMC . PMID .
Merlini, Marco; Hanfland, Michael; Salamat, Ashkan; Petitgirard, Sylvain; Müller, Harald (2015). "The crystal structures of Mg2Fe2C4O13, with tetrahedrally coordinated carbon, and Fe13O19, synthesized at deep mantle conditions". American Mineralogist . 100 (8—9): 2001—2004. doi : .
Greenwood N. N., Earnshaw A. (англ.) . — 2nd Ed. — , 1997. — P. 1072. — ISBN 0-08-037941-9 .
Honarmand Ebrahimi, Kourosh; Hagedoorn, Peter-Leon; Hagen, Wilfred R. (2015). "Unity in the Biochemistry of the Iron-Storage Proteins Ferritin and Bacterioferritin". Chemical Reviews . 115 (1): 295—326. doi : . PMID .
Bretschger, O.; Obraztsova, A.; Sturm, C. A.; Chang, I. S.; Gorby, Y. A.; Reed, S. B.; Culley, D. E.; Reardon, C. L.; Barua, S.; Romine, M. F.; Zhou, J.; Beliaev, A. S.; Bouhenni, R.; Saffarini, D.; Mansfeld, F.; Kim, B.-H.; Fredrickson, J. K.; Nealson, K. H. (20 July 2007). . Applied and Environmental Microbiology . 73 (21): 7003—7012. doi : . PMC . PMID .
Buxbaum, Gunter. Pigments, Inorganic, 3. Colored Pigments / Gunter Buxbaum, Helmut Printzen, Manfred Mansmann … [ и др. ] . — 2009. — ISBN 978-3527306732 . — doi : .