Vas(III)-oxid

Vas(III)-oxid
Más nevek	Ferri-oxid Hematit
Azonosítók
CAS-szám	[1309-37-1]
Tulajdonságok
Kémiai képlet	Fe2O3
Moláris tömeg	159,69 g/mol
Megjelenés	vörös-barna, szilárd
Sűrűség	5,242 g/cm3, szilárd
Olvadáspont	1565 °C
Oldhatóság (vízben)	oldhatatlan
Szerkezet
Kristályszerkezet	romboéderes
Termokémia
Std. képződési entalpia ΔfHo298	‒825,50 kJ/mol
Veszélyek
EU osztályozás	nincsenek veszélyességi szimbólumok
R mondatok	nincs
S mondatok	nincs
Lobbanáspont	nem gyúlékony
Rokon vegyületek
Azonos kation	Vas(II)-szulfid
Azonos anion	Vas(II)-oxid Vas(II,III)-oxid Ruténium(IV)-oxid Ozmium(IV)-oxid
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standard állapotára vonatkoznak. (25 °C, 100 kPa)

A vas(III)-oxid a vas oxigénnel alkotott vegyülete, oxidja. Képlete: Fe₂O₃. Vörösbarna színű por. Színe változhat (sárgásvöröstől a feketéig) attól függően, hogy milyen módszerrel állították elő és mekkora a szemcsenagyság. Többféle módosulata létezik, ezek közül az egyik kristályszerkezete romboéderes, a másik szabályos (kocka alakú). Oldhatatlan vízben, alkoholban és éterben, és savakban is csak alig oldódik.

Kémiai tulajdonságai

A vegyület oldhatatlan vízben és lúgok híg oldataiban, de tömény lúgoldatokban feloldódik. Tömény alkálifém-hidroxid oldatokban oldva ferritek (például KFeO₂) keletkeznek. Ásványi savakban a kiizzított vegyület sokkal kevésbé oldódik, mint az alacsonyabb hőmérsékleten előállított vas(III)-oxid. Hevítéskor bomlik, vas(II)-vas(III)-oxid keletkezik és oxigén fejlődik. A folyamat 1370 K (körülbelül 1100 °C) fölött megy végbe. Ez a reakció megfordítható.

$\mathrm{6 \ Fe_2O_3 \rightleftharpoons 4 \ Fe_3O_4 + O_2}$

Ha hidrogénben hevítik, könnyen vassá redukálódik. Ebben a reakcióban pirofóros vas keletkezik, ami magától meggyullad levegőn. Magasabb hőmérsékleten reakcióba lép fluorral és klórral, a vegyület fluoriddá illetve kloriddá alakul. Ha kénnel hevítik, vas-szulfid képződik. Szén és szén-monoxid hatására 1050 K (körülbelül 777 °C) fölött vassá redukálódik. A szénnel való redukció egyenlete:

$\mathrm{Fe_2O_3 + 3 \ C \rightarrow 2 \ Fe + 3 \ CO}$

Vassá redukálódik hevítéskor alkálifémek, magnézium és alumínium hatására is. Az alumínium és a vas(III)-oxid keverékének reakciója nagy hőfejlődéssel jár.

$\mathrm{Fe_2O_3 + 2 \ Al \rightarrow Al_2O_3 + 2 \ Fe}$

Hidrogén-kloriddal hevítve vas(III)-kloriddá, kén-hidrogénnel hevítve különböző szulfidokká alakul.

$\mathrm{Fe_2O_3 + 6 \ HCl \rightarrow 2 \ FeCl_3 + 3 \ H_2O}$

Előfordulása

Hematit

A vas(III)-oxid a természetben megtalálható a hematit (vagy vörös vasérc) nevű ásványként. Az ásvány pora barnásvörös színű. Az ásvány durva köveken vörös színű nyomot hagy. Az egyik legfontosabb vasérc.

Előállítása

A vas(III)-oxid mesterségesen előállítható különböző vasvegyületek (vas(III)-hidroxid, vas-nitrát, vas-szulfát, vas-karbonát) izzításával. Vas(III)-oxid képződik a pirit pörkölésekor is. Igen finom vas(III)-oxid keletkezik a vas(II)-oxalát (FeC₂O₄) hevítésekor.

Felhasználása

Az egyik legfontosabb vasérc, emiatt nagy mennyiségben bányásszák. A finom porát felhasználják csiszolópornak üveg, fémek és drágakövek csiszolására és fényezésére. Alkalmazzák olaj-, víz-, és mészfestékként is, mert nem változik levegőn és a fedőképessége jó. Felhasználják a vegyiparban katalizátorként is.

Források

• Erdey-Grúz Tibor: Vegyszerismeret
• Bodor Endre: Szervetlen kémia I.