FeO je chemický vzorec pro oxid železnatý. Má synonyma jako oxid železitý nebo oxoiron. Zde diskutujeme o struktuře FeO, jeho charakteristikách a některých faktech.
FeO (oxid železnatý) nebo oxid železitý (ii) se skládá ze dvou prvků, tj. atomů železa a kyslíku. Ve struktuře FeO je iont Fe v oxidačním stavu +2. Strukturou a charakteristikami se zcela liší od iontu Fe2O3. FeO je minerální forma, která je známá jako Wustite. Tato sloučenina má černou barvu. Strukturou se podobá NaCl.
Symetrie struktury se mění na romboedrickou a sloučenina FeO se stává antiferomagnetickou. Antiferomagnetické uspořádání je tedy ve směru [1, 1, 1], což vyžaduje výběr článku, který obsahuje alespoň dva různé atomy Fe v tomto směru.
Kosočtverečné centrované hexagonální místo nebo buňka je nejnižší nebo nejmenší buňka, která splňuje tuto podmínku. FeO má mřížku v tomto stavu a má parametry a = b = c = 5. 260 a úhly α = β = γ = 33. 557. Atomy železa (Fe) jsou tedy umístěny na zlomkových souřadnicích (0, 0, 0) a (0.5, 0.5, 0.5) a atom kyslíku (O) jsou umístěny na (0.25, 0.25, 0.25) a (0.75, 0.75, 0.75).
Několik faktů o struktuře FeO
Oxid železnatý FeO nebo oxid železitý (ii) se připravuje tepelným rozkladem šťavelanu (ii) železa.
FeC2O4 → FeO + CO2 + CO
Když dochází k tepelnému rozkladu železitého (ii) oxalátu (FeC2O4), za uvolňování oxidu uhličitého (CO2) a oxidu uhelnatého (CO) může vznikat oxid železitý (FeO). Reakce tepelného rozkladu se provádí za inertních podmínek, aby se zabránilo tvorbě oxidu železitého (Fe2O3).
Oxid železnatý nebo oxid železitý (ii) patří do skupiny nestechiometrických sloučenin, které mají zvláště nedostatek složení železa v rozmezí Fe0.84 až Fe0.95. FeO (oxid železitý) mají podobné struktura jako NaCl (kamenná sůl). V krystalické struktuře FeO mají krystaly FeO nedostatek železa a vždy vykazují nestechiometrické vlastnosti.
Existuje několik prázdných kationtových míst a některá místa v sobě obsahují ionty Fe3+, ale jejich kombinace činí strukturu zcela elektricky neutrální. Přibližný vzorec FeO je Fe0.95O. Molekula FeO má strukturu jako kamenná sůl a má také hustotu 5.073 g/cm3.
Co je struktura FeO?
Struktura FeO je podobná struktuře kamenné soli (NaCl). Je to nestechiometrická struktura, protože ve struktuře jsou volná místa nebo díry nebo jsou ve struktuře přítomny některé ionty Fe3+ místo iontů Fe2+. Zde je každý iont železa (Fe2+) obklopen šesti sousedními ionty kyslíku (O2-) nebo každý iont kyslíku (O2-) je obklopen šesti sousedními ionty železa (Fe2+), tj. naopak.
FeO (oxid železitý (ii).) má krychlovou strukturu nebo krychlovou (FCC) strukturu kamenné soli a každý okraj FeO jednotkové buňky je 5.0 A0. V každém okraji základní buňky krystalové struktury jsou tedy čtyři ionty Fe2+ a čtyři ionty O2-. V této struktuře je atom železa koordinován s atomy kyslíku oktaedrálně a podobným způsobem jsou atomy kyslíku koordinovány s atomy železa oktaedrálně (naopak).
Struktura je nestechiometrická, protože je zde pohodlí oxidace Fe2, aby se ionty Fe3 narušily nahrazením malé části iontů Fe2+ dvěma 3.rd počet iontů Fe3+, který zaujímá tetraedrickou polohu v uzavřené sbalené mřížce struktury FeO. Ve srovnání s krystalickou pevnou látkou jsou atomy železa v roztaveném stavu koordinovány převážně čtyřmi nebo pěti atomy kyslíku. Pod teplotou 200 kelvinů dochází ve struktuře k poměrně malé transformaci.
Je FeO iontové nebo kovalentní?
Ano, FeO je polární kovalentní sloučenina. Ve struktuře FeO má atom železa elektronegativitu 1.83 a atom kyslíku má elektronegativitu 3.44. Rozdíl mezi oběma elektronegativitami je 3.44 (O) – 1.83 (Fe) = 1.61. Povaha vazby ve FeO je polární kovalentní, takže rozdíl je velmi blízký rozdílu iontových vazeb. Takže železo (ii) oxid je polární kovalentní sloučenina s iontovými charakteristikami.
Proč je FeO iontové?
V molekule FeO jsou přítomny atomy železa (Fe) a kyslíku (O) a mají rozdíl elektronegativity 1.61. Tento rozdíl elektronegativity je pod danou standardní hodnotou 1.71. Vzhledem k nízké hodnotě ve srovnání s 1.7 je molekula FeO polární kovalentní molekula.
Pokud je hodnota elektronegativity vyšší než 1.7, bude jakákoli sloučenina iontovou sloučeninou. Ale přesto je v molekule FeO převládající iontový charakter díky přítomnosti nebo dvou opačně nabitých iontů, tj. Fe2+ a O2-.
Jak je FeO iontové?
Podle Fuzanova pravidla sloučenina s větší velikostí kationtu a menší velikostí aniontu upřednostňuje iontovou charakteristiku, zatímco tvoří vazbu uvnitř kationtu a aniontu. FeO je tedy mnohem více iontové, ale může také vykazovat kovalentní charakter.
Obecně se iontové vazby mohou vytvořit mezi dvěma opačně nabitými ionty, tj. kladným nábojem a záporně nabitými ionty. Iontové vazby jsou tedy tvořeny elektrostatickou přitažlivostí uvnitř opačně nabitých iontů. Anion je ten, který získává elektrony a kation je ten, který elektrony daruje.
Je FeO rozpustný ve vodě?
FeO (oxid železitý) nebo oxid železitý není rozpustný ve vodě. Oxidy železa, které se vyskytují přirozeně, jsou většinou nerozpustné ve vodě. Oxid železnatý FeO je tedy také nerozpustný ve vodě, protože jde o přirozeně se vyskytující sloučeninu. Je také iontové povahy, takže nemůže tvořit ionty ve vodě, když reaguje s vodou.
Proč je FeO nerozpustný ve vodě?
FeO je iontová sloučenina, protože se skládá ze dvou opačně nabitých iontů. Molekula FeO má Fe2+ ion (kationt) a O2- ion (anion). Když se tedy FeO (oxid železnatý) smísí nebo reaguje s vodou, nemůže přeměnit ionty na vodu. FeO tedy nemůže disociovat nebo zcela nedisociuje ve vodě. Proto FeO (oxid železitý) není rozpustný nebo nerozpustný ve vodě.
Jak je FeO nerozpustný ve vodě?
Obecně je železo v elementární formě (elementární železo) za normálních pokojových podmínek rozpustné ve vodě. Ale podle pravidla rozpustnosti nejsou oxidy železa rozpustné ve vodě. Rozpustnost molekul nebo sloučenin obsahujících železo se zvyšuje s nižší hodnotou pH.
Rozpustnost sloučenin železa lze zvýšit sloučeninami s nižším kladným nábojem. Vzhledem k tomu, že iont Fe2+ má nižší náboj než iont Fe3+, jsou sloučeniny obsahující Fe2+ zcela rozpustné než jiné sloučeniny, ale nemohou se ve vodě disociovat, takže jsou považovány za nerozpustné sloučeniny. FeO je tedy nerozpustný ve vodě.
Je FeO pevná látka?
Ano, FeO je pevná sloučenina, protože má strukturu krystalické kamenné soli jako NaCl. Dokonce i prášek FeO je černá pevná prášková forma sloučeniny. Krystalová struktura iontu FeO je nestechiometrická.
Proč je FeO pevné?
FeO (oxid železnatý) je pevná sloučenina, protože má strukturu krystalické kamenné soli jako NaCl. Také krystalická struktura FeO má plošně centrovanou krychlovou strukturu (FCC), ve které je každý atom Fe2+ obklopen sousedními ionty O2-. Ionty struktury jsou tedy těsně zabaleny v krychli, a proto se jedná o pevnou sloučeninu.
Jak je FeO pevné?
V krystalové struktuře FeO jsou všechny ionty Fe2+ a O2- těsně uspořádány v plošně centrované krychlové struktuře. V jakékoli pevné sloučenině jsou atomy nebo ionty těsně nahromaděny a mají zvláštní tvar. Iont FeO má tedy plošně centrovaný krychlový tvar a ionty jsou těsně uzavřeny. Jedná se tedy o pevnou sloučeninu.
Závěr:
FeO je známý jako oxid železnatý nebo oxid železitý (ii). Ve struktuře FeO je iont Fe v oxidačním stavu +2 a atom O je v oxidačním stavu -2. Je to nestechiometrická struktura, protože struktura FeO má některá volná místa nebo jsou některé ionty Fe2+ nahrazeny ionty Fe3+. Struktura FeO je plošně centrovaná krychlová struktura. Má polární kovalentní vazbu, ale vykazuje iontové znaky. Je iontový, nerozpustný ve vodě a pevná sloučenina.
Přečtěte si více o následující struktuře a vlastnostech
Ahoj všichni, jsem Dr. Shruti M Ramteke, udělal jsem Ph.D. v chemii. Baví mě psát a ráda se o své znalosti podělím s ostatními. Neváhejte mě kontaktovat na linkedin
Ahoj kolego čtenáři,
Jsme malý tým v Techiescience, tvrdě pracujeme mezi velkými hráči. Pokud se vám líbí, co vidíte, sdílejte náš obsah na sociálních sítích. Vaše podpora znamená velký rozdíl. Děkuji!