Differenza tra Fe2O3 e Fe3O4

Differenza principale - Fe₂O₃ contro Fe₃O₄

Fe₂O₃ e Fe₃O₄ sono due ossidi di ferro comuni che possono essere trovati naturalmente insieme ad alcune impurità. Fe₂O₃ è anche noto come ematite, un minerale da cui è puro Fe₂O₃ può essere ottenuto tramite elaborazione e Fe₃O₄ è noto come magnetite per lo stesso motivo. Questi minerali sono la materia prima per la produzione di ferro puro metallo. Ci sono molte differenze fisiche e strutturali tra Fe₂O₃ e Fe₃O₄. La principale differenza tra Fe₂O₃ e Fe₃O₄ è questo Fe₂O₃ è un minerale paramagnetico con solo Fe²⁺ stato di ossidazione mentre Fe₃O₄ è un materiale ferromagnetico con entrambi i Fe²⁺ e Fe³⁺ stati di ossidazione.

Aree chiave coperte

1. Cos'è Fe₂O₃
     - Definizione, proprietà e applicazioni
2. Cos'è Fe₃O₄
     - Definizione, proprietà chimiche
3. Qual è la differenza tra Fe₂O₃ e Fe₃O₄
     - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: ferromagnetico, ematite, ferro, magnetite, stati di ossidazione, ossido, paramagnetico, ruggine

Cos'è Fe₂O₃

Fe₂O₃ è l'ossido di ferro (III). È un composto inorganico (uno dei tre principali ossidi di ferro). Fe₂O₃ si trova in natura come l'ematite minerale. L'ematite è la principale fonte di ferro per l'industria dell'acciaio. Fe₂O₃ appare come un solido di colore rosso scuro (rosso mattone) che è inodore. Fe₂O₃ è paramagnetico. Ciò significa che può essere attratto da un forte campo magnetico esterno. Questo composto è facilmente attaccato dagli acidi. Un nome alternativo per Fe₂O₃ è "ruggine".

Figura 1: Fe pura₂O₃ Particelle

La massa molare di Fe₂O₃ è 159,687 g / mol. Il punto di fusione di questo composto è il 1565^oC; a temperature più alte, di solito si decompone. Fe₂O₃ è facilmente solubile in acidi e soluzioni zuccherine. È insolubile in acqua.

Fe₂O₃ esiste in due principali polimorfismi; fase alfa e fase gamma. Alpha Fe₂O₃ ha una struttura romboedrica. Questa struttura è la forma più comune di Fe₂O₃. È la forma in cui esiste l'ematite. La gamma Fe₂O₃ ha una struttura cubica ed è meno comune. Questa struttura è formata dalla fase alfa ad alte temperature. Le altre fasi di Fe₂O₃ includere fase beta, fase epsilon, ecc., che sono raramente trovati.

La principale applicazione di Fe₂O₃ è nella produzione di ferro. Lì, Fe₂O₃ è usato come materia prima per l'altoforno (in cui il ferro viene prodotto sotto forma di ferro fuso). Inoltre, particelle molto fini di Fe₂O₃, noto come rouge in comune, viene utilizzato nella lucidatura dei gioielli per ottenere la finitura finale del prodotto.

Cos'è Fe₃O₄

Fe₃O₄ è l'ossido di ferro (II, III). È chiamato come tale poiché contiene entrambi i Fe²⁺ e Fe³⁺ ioni. Questo fa Fe₃O₄ ferromagnetico. Questo significa Fe₃O₄ può essere attratto anche da un debole campo magnetico esterno. Il nome mineralogico di Fe₃O₄ è magnetite. È uno dei principali ossidi di ferro che si trovano naturalmente sulla terra.

Figura 2: particelle Fe3O4 pure

Fe₃O₄ ha un colore scuro (nero). La massa molare di Fe₃O₄ è 231,531 g / mol. Il punto di fusione di questo composto è il 1597^oC, e il punto di ebollizione è 2623^oC. A temperatura ambiente, è una polvere nera solida che è inodore. Quando si considera il sistema cristallino di Fe₃O₄, ha una struttura di spinello cubica e inversa.

Fe₃O₄ è un buon conduttore elettrico (la conduttività è di circa 10⁶ volte superiore a quello di Fe₂O₃). Se correttamente indotto, Fe₃O₄ le particelle possono agire come minuscoli magneti. Questo composto è usato come un pigmento nero ed è noto come nero di Marte. È usato come catalizzatore nel processo Haber (per la produzione di ammoniaca). Nano-Fe₃O₄ le particelle sono utilizzate nella scansione MRI (come agenti di contrasto).  

Differenza tra Fe₂O₃ e Fe₃O₄

Definizione

Fe₂O₃: Fe₂O₃ è l'ossido di ferro (III), noto anche come ematite.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ è l'ossido di ferro (II, III), noto anche come magnetite.

Aspetto

Fe₂O₃: Fe₂O₃ appare come polvere solida rosso scuro o rosso mattone.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ appare come una polvere solida nera.

Stato di ossidazione del ferro

Fe₂O₃: Fe₂O₃ ha Fe³⁺ stato di ossidazione.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ ha entrambi i Fe²⁺ e Fe³⁺ stati di ossidazione.

Massa molare

Fe₂O₃: La massa molare di Fe₂O₃ è 159,687 g / mol.

Fe₃O₄: La massa molare di Fe₃O₄ è 231,531 g / mol.

Punto di fusione

Fe₂O₃: Punto di fusione di Fe₂O₃ è 1565 ° C

Fe₃O₄: Punto di fusione di Fe₃O₄ è 1597 ° C

Punto di ebollizione

Fe₂O₃: Fe₂O₃ si decompone alle alte temperature.

Fe₃O₄: Il punto di ebollizione di Fe₃O₄ è 2623 ° C.

Proprietà magnetiche

Fe₂O₃: Fe₂O₃ è paramagnetico.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ è ferromagnetico.

Attrazione verso un campo magnetico

Fe₂O₃: Fe₂O₃ può essere attratto da un forte campo magnetico esterno.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ può essere attratto anche da un debole campo magnetico esterno.

Struttura di cristallo

Fe₂O₃: Fe₂O₃ esistono in due principali polimorfismi; fase alfa, fase gamma e alcune altre fasi. La fase alfa ha struttura romboedrica e gamma Fe₂O₃ ha una struttura cubica.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ ha una struttura di spinello cubica, inversa.

Conduttività elettrica

Fe₂O₃: Fe₂O₃ è meno conduttivo rispetto a Fe₃O₄.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ è un buon conduttore elettrico e la conduttività è di circa 10⁶ volte superiore a quello di Fe₂O₃.

Conclusione

Ematite e magnetite sono le principali fonti di ferro nei processi di produzione del ferro industriale. Questi minerali sono usati come materia prima per questa produzione. L'ematite contiene principalmente ferro sotto forma di Fe₂O₃ mentre la magnetite contiene ferro sotto forma di Fe₃O₄. Questi composti sono i principali ossidi di ferro che possono essere trovati in natura. La principale differenza tra Fe₂O₃ e Fe₃O₄ è quel Fe₂O₃ è un minerale paramagnetico con solo Fe²⁺ stato di ossidazione mentre Fe₃O₄ è un materiale ferromagnetico con entrambi i Fe²⁺ e Fe³⁺ stati di ossidazione.

Riferimento:

1. "Iron (III) oxide." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11 febbraio 2018, disponibile qui.
2. "Ossido di ferro (II, III)." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 10 febbraio 2018, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Iron (III) -oxide-sample" di Benjah-bmm27 - Opera propria (di pubblico dominio) via Commons Wikimedia
2. "Fe3O4" di Leiem - Opera propria (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia