Oxide sắt(II,III)

Oxide sắt(II,III), còn gọi là oxide sắt từ, là một oxide của sắt với hóa trị (II,III) và công thức hóa học là Fe₃O₄, cũng có thể viết là FeO·Fe₂O₃. Đây là thành phần chính của quặng magnetit, trong đó tỷ lệ FeO:Fe₂O₃ là 1:1.

Oxide sắt này có dạng bột màu đen trong phòng thí nghiệm. Nó có từ tính vĩnh cửu và là sắt từ (ferrimagnetic). Ứng dụng phổ biến nhất của nó là như một sắc tố đen. Để đạt được mục đích này, nó thường được tổng hợp thay vì chiết xuất từ khoáng chất tự nhiên do kích thước và hình dạng hạt có thể thay đổi theo phương pháp sản xuất.

Quá trình điều chế

Trong điều kiện yếm khí, hydroxide sắt (Fe(OH)₂) có thể bị oxy hóa bởi nước để tạo thành sắt oxide và khí hydro. Quá trình này được mô tả bởi phản ứng Schikorr:

$\underset{\text{ferro}\text{hydroxide}}{3\text{Fe}{\left(\text{OH}\right)}_2^{}}⟶<!--\; ⟶\; -->\underset{\text{magnetit}}{{\text{Fe}}_3^{}{\text{O}}_4^{}}+\underset{\text{hydro}}{{\text{H}}_2^{}}+\underset{\text{nước}}{2{\text{H}}_2^{}\text{O}}$

Magnetit kết tinh (Fe₃O₄) có độ ổn định nhiệt động cao hơn so với sắt(II) hydroxide (Fe(OH)₂).

Sắt tác dụng với oxy tạo ra oxide sắt từ:

3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄ (FeO.Fe₂O₃)

Phản ứng hóa học

Oxide sắt từ phản ứng với dung dịch HCl tạo ra hai loại muối là FeCl₂ và FeCl₃:

Fe₃O₄ + 8HCl → FeCl₂ + 2FeCl₃ + 4H₂O

Nếu để lâu, các muối này có thể kết hợp tạo thành Fe₃Cl₈.