Eisen(II)-oxid

Eisen(II)-oxid (früher auch Eisenoxydul genannt) ist eine chemische Verbindung von Eisen und Sauerstoff und zählt zu den Oxiden. Eisen(II)-oxid ist normalerweise nicht stöchiometrisch aufgebaut, die Zusammensetzung beträgt etwa Fe_0,84O bis Fe_0,95O. Grund dafür ist die ähnliche Kristallstruktur von Eisen(III)-oxid und dass Kristalldefekte entropisch günstig sind.

Kristallstruktur
_ Fe2+ 0 _ O2−
Allgemeines
Name	Eisen(II)-oxid
Andere Namen	Eisenoxydul Eisenmonoxid Wüstit (Mineral) CI 77489 (INCI)[1]
Verhältnisformel	FeO
Kurzbeschreibung	schwarzes Pulver[2]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 1345-25-1 EG-Nummer 215-721-8 ECHA-InfoCard 100.014.292 PubChem 14945 ChemSpider 14237 Wikidata Q196680
Eigenschaften
Molare Masse	71,85 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	5,75 g·cm−3[2]
Schmelzpunkt	1369 °C[2]
Löslichkeit	nahezu unlöslich in Wasser[2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[3] Gefahr H- und P-Sätze H: 228​‐​251 P: 210​‐​235[3]
MAK	1,5 mg·m−3[2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Vorkommen

Eisen(II)-oxid tritt während des Frischverfahrens/L-D-Verfahrens (Senkung des Kohlenstoffanteils) bei der Stahlerzeugung auf. Hierbei wird Sauerstoff in die Eisenschmelze geblasen. Der Sauerstoff verbindet sich mit Eisen zu FeO, das wiederum als Oxidationsmittel für störende Fremdelemente wie Silicium, Mangan und Phosphor wirkt:

${\displaystyle \mathrm {Si+2\;FeO\rightarrow SiO_{2}+2\;Fe} }$

${\displaystyle \mathrm {Mn+FeO\rightarrow MnO+Fe} }$

${\displaystyle \mathrm {2\;P+5\;FeO\rightarrow P_{2}O_{5}+5\;Fe} }$

Mit Hilfe von Calciumoxid (CaO) können diese Oxide von der Eisenschmelze abgetrennt werden.

In der Natur kommt Eisen(II)-oxid als Mineral Wüstit vor.

Gewinnung und Darstellung

Eisen(II)-oxid entsteht bei der Reduktion von Eisen(III)-oxid mit Wasserstoff oder Kohlenstoffmonoxid. Auch durch Oxidation von Eisen unter geringem Sauerstoffdruck oder mit Wasserdampf bei Temperaturen größer 560 °C lässt sich Eisen(II)-oxid gewinnen.^[4]

Stöchiometrisches Eisen(II)-oxid lässt sich durch Erhitzen von Eisen(II)-oxalat auf etwa 850 °C im Vakuum und anschließendes schnelles Abschrecken auf Raumtemperatur herstellen.^[5]

${\displaystyle \mathrm {FeC_{2}O_{4}\rightarrow FeO+CO+CO_{2}} }$

Weiterhin bildet sich stöchiometrisches Eisen(II)-oxid bei der Reaktion von Fe_1-xO und Eisen bei 770 °C und 50 kbar Sauerstoffdruck.^[4]

Eigenschaften

Eisen(II)-oxid ist nur über 560 °C stabil. Unterhalb dieser Temperatur bis hinab zu ca. 300 °C neigt es zur Disproportionierung zu Eisen und Eisen(II,III)-oxid^[5]:

${\displaystyle \mathrm {4\;FeO\rightarrow Fe_{3}O_{4}+Fe} }$

Bei Raumtemperatur ist es metastabil. Es kann leicht oxidiert werden, durch Pyrolyse aus dem Oxalat erhaltenes feinverteiltes FeO ist pyrophor.

Eisen(II)-oxid ist antiferromagnetisch mit einer Néel-Temperatur von 198 K.^[4]

Einzelnachweise

1. Eintrag zu CI 77489 in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 26. Februar 2020.
2. Eintrag zu CAS-Nr. 1345-25-1 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 1. August 2007. (JavaScript erforderlich)
3. Datenblatt Iron(II) oxide bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 26. September 2020 (PDF).
4. A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1652.
5. Georg Brauer (Hrsg.) u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band III, Ferdinand Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0.

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