Vas(III)-oxid

A vas(III)-oxid a vas oxigénnel alkotott vegyülete, oxidja. Képlete: Fe₂O₃. Megjelenése általában vörösbarna színű por, de ez 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.

Vas(III)-oxid
Vas(III)-oxid minta
Hematit elemi cellája
Más nevek	ferri-oxid hematit
Kémiai azonosítók
CAS-szám	1309-37-1
PubChem	518696
ChemSpider	14147
EINECS-szám	215-168-2
DrugBank	DB11576
KEGG	C19424
ChEBI	50819
RTECS szám	NO7400000
InChIKey	JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N
Gmelin	11092
UNII	1K09F3G675
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet	Fe2O3
Moláris tömeg	159,69 g/mol
Megjelenés	vörös-barna, szilárd
Sűrűség	5,242 g/cm³, szilárd[1]
Olvadáspont	1565 °C[1]
Oldhatóság (vízben)	oldhatatlan
Kristályszerkezet
Kristályszerkezet	romboéderes
Termokémia
Std. képződési entalpia ΔfHo298	‒825,50 kJ/mol
Veszélyek
EU osztályozás	nincsenek veszélyességi szimbólumok[1]
R mondatok	nincs[1]
S mondatok	nincs[1]
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 standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

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.

${\displaystyle \mathrm {6\ Fe_{2}O_{3}\rightleftharpoons 4\ Fe_{3}O_{4}+O_{2}} }$

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:

${\displaystyle \mathrm {Fe_{2}O_{3}+3\ C\rightarrow 2\ Fe+3\ CO} }$

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

${\displaystyle \mathrm {Fe_{2}O_{3}+2\ Al\rightarrow Al_{2}O_{3}+2\ Fe} }$

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

${\displaystyle \mathrm {Fe_{2}O_{3}+6\ HCl\rightarrow 2\ FeCl_{3}+3\ H_{2}O} }$

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.