Rautaoksidi

Rautaoksidi on kemiallinen yhdiste raudan ja hapen välillä

Mikä on rautaoksidi?

Hän rautaoksidi Se on mikä tahansa yhdisteet, jotka on muodostettu raudan ja hapen väliin. Niille on ominaista ioninen ja kiteinen, ja ne ovat hajallaan mineraaliensa eroosion seurauksena.

Se on yksi maankuoressa vallitsevien yhdisteiden perheistä. Rautaoksidit tunnetaan tähän mennessä, suurin osa niistä on luonnollista alkuperää ja muita syntetisoituja äärimmäisissä paine- tai lämpötila -olosuhteissa.

Yläkuvassa esitetään osa rautaoksidijauhetta. Sen ominainen punainen väri kattaa useiden arkkitehtonisten elementtien rautaa ns. Samoin sitä havaitaan rinteillä, vuorilla tai maaperällä, sekoitettuna monien muiden mineraalien kanssa, kuten goethitan keltainen pöly (α-feOOH).

Tunnetuimmat rautaoksidit ovat hematiitti (a-fe₂JOMPIKUMPI₃) and Maghemita (ϒ-faith₂JOMPIKUMPI₃), molemmat rautaoksidin polymorfit; Ja vähiten, magnetiitti (usko₃JOMPIKUMPI₄-A.

Niiden polymorfiset rakenteet ja sen suuri pinta -ala on valmistettu mielenkiintoisilla materiaaleilla, kuten Sorbentes, tai nanohiukkasten synteesiä laajoilla sovelluksilla.

Rautaoksidirakenne

Yläkuva on esitys ruman kiteisestä rakenteesta, joka on yksi rautaoksideista, joissa rauta on valenssi +2. Punaiset pallot vastaavat anioneja tai^2-, Kun taas keltaiset uskon kationit²⁺.

Huomaa, että jokainen usko²⁺ ympäröi kuusi tai^2-, Oktaedrisen koordinointiyksikön muodostaminen.

Siksi ruma rakenne voi "murentua" rumaissa yksiköissä₆, Missä keskeinen atomi on usko²⁺. Oksihydroksidien tai hydroksidien tapauksessa oktaedrinen yksikkö on ruma₃(VAI NIIN)₃.

Voi palvella sinua: Kalsiumperoksidi (CAO2): Ominaisuudet, riskit ja käytöt

Joissakin rakenteissa Oktaedronin sijasta on tetraedrisia yksiköitä, ruma₄. Tästä syystä rautaoksidit ovat yleensä edustettuna okratiivilla tai tetraedulla rautakeskuksilla.

Rautaoksidirakenteet riippuvat paine- tai lämpötila -olosuhteista uskosta/tai suhteesta (ts. Kuinka monta happea on rautaa ja päinvastoin) ja Valencia del Hierro (+2, +3 ja, hyvin harvoin synteettisissä oksideissa , +4).

Yleensä tilaa vievät anionit tai^2- Ne kohdistavat muotoilun arkki²⁺ tai usko³⁺. Siten on oksideja (kuten magnetiitti), joissa on rautaa, joilla on molemmat valenssit.

Polymorfismi

Rautaoksidilla on polymorfismi, toisin sanoen erilaiset rakenteet tai kiteiset järjestelyt samoille yhdisteille. Rautaoksidi, usko₂JOMPIKUMPI₃, on jopa neljä mahdollista polymorfia. Hematiitti, α-FE₂JOMPIKUMPI₃, Se on kaikkein vakain; seurasi Maghemita, ϒ-uskonto₂JOMPIKUMPI₃, ja synteettiseen β- uskoon₂JOMPIKUMPI₃ ja ε- usko₂JOMPIKUMPI₃.

Kaikilla heillä on omat kiteiset rakenteet ja järjestelmät. Osuus 2: 3 pysyy kuitenkin vakiona, joten on kolme anionia tai^2- Jokaisesta kahdesta katiosta³⁺.

Ero on siinä, kuinka ruma oktaedriset yksiköt sijaitsevat₆ avaruudessa ja miten he tulevat yhteen.

Rakenteelliset linkit

Ruma oktaedrinen yksikkö₆

Ruma oktaedriset yksiköt₆ voidaan visualisoida ylemmän kuvan avulla. Octaedron nurkissa ovat tai^2-, kun sen keskellä on usko²⁺ tai usko³⁺(Uskon tapauksessa₂JOMPIKUMPI₃-A. Tapa, jolla nämä oktaedrat on järjestetty avaruuteen, paljastaa ruosterakenteen.

Ne vaikuttavat kuitenkin myös siihen, miten he linkittävät. Esimerkiksi kaksi oktaedraa voi liittyä kahteen heidän kärkiään, joita edustaa happisilta: fe-o-fe. Samoin oktaedra voi liittyä reunojensa kautta (vieressä toistensa kanssa). Sitten se esitetään kahdella happisiltolla: fe- (o)₂-Usko.

Voi palvella sinua: kloorioksidi (V): Ominaisuudet, rakenne, käyttö

Ja lopuksi oktaedra voi olla vuorovaikutuksessa heidän kasvonsa kautta. Siten esitys olisi nyt kolmella happisiltaa: fe- (o)₃-Usko. Tapa, jolla oktaedra on yhteydessä toisiinsa, sisäiset etäisyydet Fe -Fe vaihtelee ja siksi oksidin fysikaaliset ominaisuudet.

Rautaoksidi -ominaisuudet

Rautaoksidi on yhdiste, jolla on magneettiset ominaisuudet. Nämä voivat olla anti-, ferro- tai ferrimagneettisiä ja riippuvat uskon valensseista ja siitä, kuinka kationit ovat vuorovaikutuksessa kiinteissä.

Koska kiinteät rakenteet ovat hyvin monipuolisia, samalla tavalla niiden fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ovat.

Esimerkiksi uskon polymorfit ja hydraatit₂JOMPIKUMPI₃ Niillä on erilaiset sulatuspisteiden arvot (jotka vaihtelevat välillä 1.200 ja 1.600 ° C) ja tiheydet. Heillä on kuitenkin vähän liukoisuutta uskon jälkeen³⁺, Sama molekyylimassa on ruskeita värejä ja ne ovat tuskin liuenneet happoliuoksiin.

Rautaoksidien nimikkeistö

IUPAC asettaa kolme tapaa nimetä rautaoksidi. Kolme ovat erittäin hyödyllisiä, vaikka monimutkaisille oksideille (kuten usko₇JOMPIKUMPI₉) Systemaattinen hallitsee muita sen yksinkertaisuuden vuoksi.

Järjestelmällinen nimikkeistö

Happi- ja raudan lukumäärät otetaan huomioon, nimeämällä ne mono-mono-, di-, tri-, jne. Etuliitteillä. Tämän nimikkeistön mukaan usko₂JOMPIKUMPI₃ kutsutaan: Trioksidi antaarauta. Ja uskon vuoksi₇JOMPIKUMPI₉ Hänen nimensä olisi: heptahierro ei -aksidi.

Nimikkeistö

Tämä harkitsee Valencia del Hierroa. Jos se on usko²⁺, Rautaoksidi on kirjoitettu ... ja sen valenssi roomalaisilla numeroilla lukittuna suluihin. Uskon₂JOMPIKUMPI₃ Hänen nimensä on: rautaoksidi (III).

Voi palvella sinua: höyrynpaine: käsite, esimerkit ja harjoitukset ratkaistu

Huomaa, että usko³⁺ Se voidaan määrittää algebrallisilla summilla. Joo^2- Sillä on kaksi negatiivista maksua, ja niitä on kolme, lisää -6. Tämän -6 neutraloimiseksi ne vaativat +6, mutta uskoa on kaksi, niin että ne on jaettava kahdella, +6/2 = +3:

2x (metalli Valencia) + 3 (-2) = 0

Yksinkertaisesti puhdistamalla uskon valenssi oksidissa. Mutta jos X ei ole kokonaisluku (kuten melkein kaikkien jäljellä olevien oksidien kanssa), niin on sekoitus uskoa²⁺ ja usko³⁺.

Perinteinen nimikkeistö

Jälkiliite -CO myönnetään etuliitteelle Ferr- kun uskolla on Valencia +3 ja -niin, kun sen Valencia on 2+. Siten usko₂JOMPIKUMPI₃ kutsutaan: rautaoksidi.

Rautaoksidit käyttävät

Nanohiukkaset

Rautaoksideilla on korkea kiteytysenergia, joka mahdollistaa hyvin pienten kiteiden luomisen, mutta suurella pinta -alalla.

Tästä syystä he ovat kiinnostavia nanoteknologian aloilla, joissa he suunnittelevat ja syntetisoivat oksidinanohiukkasia (NP) tiettyihin tarkoituksiin:

• Katalysaattoreina.
• Lääkkeen säiliönä tai kehon geeneinä.
• Aistipintojen suunnittelussa erityyppisille biomolekyyleille: proteiinit, sokerit, rasvat.
• Magneettisen tiedon tallentaminen.

Pigmentit

Koska jotkut oksidit ovat erittäin stabiileja, ne toimittavat tekstiilejä tai antavat kirkkaat värit minkä tahansa materiaalin pinnoille. Lattioiden mosaiikoista -punainen, keltainen ja oranssi (jopa vihreä) maalaukset -muovit, nahka arkkitehtuurit.

Viitteet

1. Dartmouth -yliopiston edunvalvojat (18. maaliskuuta 2004). Rautaoksidien stökiometria. Otettu: Dartmouth.Edu
2. Ryosuke Sinmyo et ai. (8. syyskuuta 2016). Fe: n löytäminen₇JOMPIKUMPI₉: Uusi rautaoksidi, jolla on kompleksi monokliininen rakenne. Toipunut: luonto.com
3. M. Cornell, u. Schwertmann. Rautaoksidit: rakenne, ominaisuudet, reaktio, tapahtumat ja käytöt [PDF]. Wiley-VCH. Otettu: EPSC511.Viipale.Edu