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亚搏手机版登录黑的理化性质

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2020-4-8     浏览次数:    



一、物理性质


黑色的Fe3O4是铁的一种混合价态氧化物,熔点为1597℃,密度为5.17g/cm3,不溶于水,可溶于酸溶液,在自然界中以磁铁矿的形态出现,常温时具有强的亚磁铁性与颇高的导电率。(也有文献 指出Fe3O4的熔点为1538℃,不溶于酸)


铁磁性和亚铁磁性物质在Curie温度以上发生二级相变转变为顺磁性物质。Fe3O4的Curie温度为585℃。


可将物质的磁性分为五类:


(a) 抗磁性(反磁性):物质中全部电子在原子轨道或分子轨道上都已双双配对、自旋相反,没有磁矩。


(b) 顺磁性:原子或分子中有未成对电子存在,存在磁矩,但磁矩间无相互作用。


(c) 铁磁性:每个原子都有几个未成对电子,原子磁矩较大,且相互间有作用,使原子磁矩平行排列。


(d) 亚铁磁性(铁氧体磁性):相邻原子磁矩部分呈现不相等的反平行排列。


(e) 反铁磁性:在Néel温度以上呈顺磁性;在低于Néel温度时,磁矩间相邻原子磁矩呈现相等的反平行排列。


Fe3O4有高的电导率,可以将Fe3O4不平常的电化学性质归因于电子在Fe2+与Fe3+之间的传递。


二、化学性质


铁丝在氧气里燃烧会生成四氧化三铁,比较铁的氧化物的标准摩尔生成Gibbs自由能的大小,得出Fe3O4的热力学稳定性较大,因此产物是Fe3O4。


铁与空气接触就会在其表面上形成氧化物,此时,氧化物膜本身的化学组成并非均匀。如一块低碳钢可以为三种氧化物膜所覆盖:与金属接触的是FeO,与空气接触的一侧是Fe2O3,中间则是Fe3O4 。更确切地说,也许是三种氧化物的饱和固溶体的混合物构成钢铁表面的氧化膜层。


同时,氧化物膜的厚度也视氧化时的不同环境条件而变化。室温下,干燥空气中相对较纯的铁上氧化物的厚度不超过20埃(1埃=0.1纳米)但在潮湿空气中氧化物膜的厚度增加,可以看到表面 上的锈斑。此时氧化物的沉积是分层的,接近金属的一侧是致密的无定形无水层,接近空气一侧是厚的多孔水化层。


铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气


Fe3O4有抗腐蚀,如钢铁制件的发蓝(又称烧蓝和烤蓝)就是利用碱性氧化性溶液的氧化作用,在钢铁制件表面形成一层蓝黑色或深蓝色Fe3O4薄膜,以用于增加抗腐蚀性、光泽和美观。


三、常见化学反应


在高温下,易氧化成亚搏手机版登录。4Fe3O4+O2=高温=6Fe2O3


在高温下可与还原剂CO、Al、C等反应。3Fe3O4+8Al=高温=4Al2O3+9Fe


Fe3O4+4CO=高温=3Fe+4CO2


在加热条件下可与还原剂氢气发生反应。Fe3O4+4H2=△=3Fe+4H2O


二氧化氮和灼热的铁粉反应生成四氧化三铁和氮气3Fe+2NO2=高温=Fe3O4+N2


铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁 3Fe+2O2=点燃=Fe3O4


炽热的铁和水蒸气反应生成四氧化三铁 3Fe+4H2O(g)=高温=Fe3O4+4H2


和酸反应 Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O





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