Оксид железа(III)

Окси́д желе́за(III) (окись железа, колькотар, гематит, крокус; химическая формула — Fe₂O₃) — сложный неорганический солеобразующий оксид железа со степенью окисления железа +3.

Оксид железа​(III)​
Общие
Систематическое наименование	Оксид железа​(III)​
Традиционные названия	окись железа, колькотар, крокус, железный сурик, гематит
Хим. формула	Fe2O3
Рац. формула	Fe2O3
Физические свойства
Состояние	твёрдое
Молярная масса	159,69 г/моль
Плотность	5,242 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	1566 °C
• кипения	1987 °C
Давление пара	0 Па
Классификация
Рег. номер CAS	1309-37-1
PubChem	518696
Рег. номер EINECS	215-168-2
SMILES	[Fe+3].[Fe+3].[O-2].[O-2].[O-2]
InChI	InChI=1S/2Fe.3O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N
Кодекс Алиментариус	E172(ii)
RTECS	NO7400000
ChEBI	50819
ChemSpider	14147
Безопасность
NFPA 704	0 0 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Оксид железа(III) в виале

Физические свойства

В ромбоэдральной альфа-фазе оксид железа является антиферромагнетиком ниже температуры 260 К; от этой температуры и до 960 K α-Fe₂O₃ — слабый ферромагнетик. Кубическая метастабильная гамма-фаза γ-Fe₂O₃ (в природе встречается как минерал маггемит) является ферримагнетиком.

Оксид железа(III) — амфотерный оксид красно-коричневого цвета с большим преобладанием осно́вных свойств. Термически устойчив до температур выше температуры испарения (1987 °C). Образуется при сгорании железа на воздухе. Не реагирует с водой. Медленно реагирует с кислотами и щелочами. Восстанавливается монооксидом углерода, расплавленным железом. Сплавляется с оксидами других металлов и образует двойные оксиды — шпинели.

В природе встречается как широко распространённый минерал гематит, примеси которого обусловливают красноватую окраску латерита, краснозёмов, а также поверхности Марса; другая кристаллическая модификация встречается как минерал маггемит.

Химические свойства

1. Взаимодействие с разбавленной соляной кислотой:

${\mathsf {Fe_{2}O_{3}+6HCl\longrightarrow 2FeCl_{3}+3H_{2}O}}.$

2. Взаимодействие с карбонатом натрия:

${\mathsf {Fe_{2}O_{3}+Na_{2}CO_{3}\longrightarrow 2NaFeO_{2}+CO_{2}\uparrow }}$

3. Взаимодействие с гидроксидом натрия при сплавлении:

${\mathsf {Fe_{2}O_{3}+2NaOH\longrightarrow 2NaFeO_{2}+H_{2}O}}$

4. Восстановление до железа водородом:

${\mathsf {Fe_{2}O_{3}+3H_{2}{\xrightarrow {1000^{\circ }C}}2Fe+3H_{2}O}}$

Получение

Термическое разложение соединений солей железа(III) на воздухе:

${\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}\rightarrow Fe_{2}O_{3}+3SO_{3}}}$

${\mathsf {4Fe(NO_{3})_{3}\cdot 9H_{2}O\rightarrow 2Fe_{2}O_{3}+12NO_{2}\uparrow +3O_{2}+36H_{2}O}}$

Обезвоживание метагидроксида железа прокаливанием:

${\mathsf {2FeO(OH)\rightarrow Fe_{2}O_{3}+H_{2}O}}$

В природе — оксидные руды железа гематит Fe₂O₃ и лимонит Fe₂O₃·nH₂O

Применение

Применяется при выплавке чугуна в доменном процессе, катализатор в производстве аммиака, компонент керамики, цветных цементов и минеральных красок, при термитной сварке стальных конструкций, как носитель аналоговой и цифровой информации (напр. звука и изображения) на магнитных лентах (ферримагнитный γ-Fe₂O₃), как полирующее средство (красный крокус) для стали и стекла.

В пищевой промышленности используется в качестве пищевого красителя (E172).

В ракетомоделировании применяется для получения катализированного карамельного топлива, которое имеет скорость горения на 80 % выше, чем обычное топливо.

Является основным компонентом железного сурика (колькотара).

В нефтехимической промышленности используется в качестве основного компонента катализатора дегидрирования при синтезе диеновых мономеров.

См. также

• Оксиды железа
• Железный сурик

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2 (Даф-Мед). — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5.