Jernoxider

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 14. september 2022; verifikation kræver 1 redigering .

Jernoxider  er forbindelseraf jern med ilt .

Jernoxider og oxyhydroxider er vidt udbredt i naturen og spiller en vigtig rolle i mange geologiske og biologiske processer. De bruges som jernmalm , pigmenter , katalysatorer , termitter og findes i hæmoglobin . Jernoxider er billige og holdbare pigmenter i maling , belægninger og farvet beton. Når den bruges som madfarve , er den nummereret E172 .

Støkiometri

Jernoxider er sammensat af jern (Fe(II)) eller jern (Fe(III)) eller begge dele. Jern anvender en oktaedrisk eller tetraedrisk koordinationsgeometri. Oxidet vedtager tetraedrisk eller oktaedrisk koordination. Kun få oxider er af stor betydning på jordens overflade, især wuestit , magnetit og hæmatit . Der kendes 16 forskellige jernoxider, hvoraf tre er de mest almindelige og undersøgte:

• FeO - jernoxid (II) (mineral wustit );
• Fe 2 O 3  - jernoxid (III) (mineraler hæmatit og maghemit i henholdsvis alfa- og gamma-modifikationer);
• Fe 3 O 4  - jernoxid (II, III) , et komplekst oxid, der samtidigt indeholder jern (II) og jern (III) ioner (mineralmagnetit ) .

Navn	Formel	Smeltetemperatur	Kogetemperatur	Farve
Jern(II)oxid	FeO	1377°C	3414°C	Det sorte
Jern(III)oxid	Fe2O3 _ _ _	1566°C	1987°C	Rød-brun
Jern(II,III)oxid	Fe 3 O 4	dec. 1538; 1590; 1594°C	2623°C	Det sorte

Flere andre sjældne og lidet undersøgte jernoxider er også kendt:

• FeO 2  - jern(II)peroxid [1]
• Fe4O5 [ 2 ] _
• Fe 5 O 6 [3]
• Fe5O7 [ 4 ] _
• Fe25O32 [ 4 ] _
• Fe 13 O 19 [5]

Reaktioner

Jernoxider omdannes til metal i højovne og beslægtede anlæg . Typiske reduktionsmidler er forskellige former for kulstof . En typisk reaktion starter med jernoxid [6] :

2 Fe 2o3 + 3c → 4 Fe + 3 CO2

I naturen

Jern lagres i mange organismer i form af ferritin , som er jernoxid indesluttet i en solubiliserende proteinkappe [7] .

Bakteriearter, herunder Shewanella oneidensis , Geobacter sulfurreducens og Geobacter metallireducens , bruger jernoxider som terminale elektronacceptorer [8] .

Brug

Næsten alle jernmalme er oxider, så i denne forstand er disse materialer vigtige forløbere for metallisk jern og mange af dets legeringer.

Jernoxider er vigtige pigmenter, der kommer i forskellige farver (sort, rød, gul). Blandt deres mange fordele: de er billige, har lyse farver og er ikke-giftige [9] .

Magnetit er en del af magnetiske optagebånd.

Se også

• Jern(III) oxidpolyhydrat FeO(OH)
• Jernoxid-chlorid FeOCl (se chlorid )

Noter

1. ↑ Hu, Qingyang; Kim, And Young; Yang, Wenge; Yang, Liuxiang; Meng, Yue; Zhang, Li; Mao, Ho-Kwang (juni 2016). "FeO 2 og (FeO)OH under dybe nedre kappeforhold og Jordens oxygen-brint-cyklusser". Natur []. 534 (7606): 241-244. Bibcode : 2016Natur.534..241H . DOI : 10.1038/nature18018 . ISSN  1476-4687 . PMID27279220  . _
2. ↑ Opdagelse af det genvindelige højtryksjernoxid Fe4O5 .  (ubestemt)
3. ↑ Lavina, Barbara; Meng, Yue (2015). "Syntese af Fe5O6" . Videnskabens fremskridt . 1 (5): e1400260. doi : 10.1126/ sciadv.1400260 . PMC 4640612 . PMID 26601196 .  
4. ↑ 1 2 Bykova, E.; Dubrovinsky, L.; Dubrovinskaia, N.; Bykov, M.; McCammon, C.; Ovsyannikov, SV; Liermann, H.-P.; Kupenko, I.; Chumakov, A.I.; Rüffer, R.; Hanfland, M.; Prakapenka, V. (2016). "Strukturel kompleksitet af simpel Fe2O3 ved høje tryk og temperaturer" . Naturkommunikation . 7 : 10661. doi : 10.1038 /ncomms10661 . PMC  4753252 . PMID  26864300 .
5. ↑ Merlini, Marco; Hanfland, Michael; Salamat, Ashkan; Petitgirard, Sylvain; Müller, Harald (2015). "Krystalstrukturerne af Mg2Fe2C4O13, med tetrahedrisk koordineret kulstof, og Fe13O19, syntetiseret ved dybe kappeforhold." Amerikansk mineralog . 100 (8-9): 2001-2004. DOI : 10.2138/am-2015-5369 .
6. ↑ Greenwood NN, Earnshaw A. Chemistry of the  Elements . — 2. udg. - Butterworth-Heinemann , 1997. - S. 1072. - ISBN 0-08-037941-9 .
7. ↑ Honarmand Ebrahimi, Kourosh; Hagedoorn, Peter-Leon; Hagen, Wilfred R. (2015). "Enhed i biokemien af ​​jernopbevaringsproteinerne Ferritin og Bacterioferritin". Kemiske anmeldelser . 115 (1): 295-326. DOI : 10.1021/cr5004908 . PMID  25418839 .
8. ↑ Bretschger, O.; Obraztsova, A.; Sturm, CA; Chang, I.S.; Gorby, YA; Reed, S.B.; Culley, D.E.; Reardon, C.L.; Barua, S.; Romine, M.F.; Zhou, J.; Beliaev, AS; Bouhenni, R.; Saffarini, D.; Mansfeld, F.; Kim, B.-H.; Fredrickson, JK; Nealson, KH (20. juli 2007). "Nuværende produktion og metaloxidreduktion af Shewanella oneidensis MR-1 vildtype og mutanter" . Anvendt og miljømæssig mikrobiologi . 73 (21): 7003-7012. DOI : 10.1128/AEM.01087-07 . PMC2223255  . _ PMID  17644630 .
9. ↑ Skabelon:Ullmann