Hauptunterschied – Fe₂Ö₃ gegen Fe₃Ö₄

Fe₂Ö₃ und Fe₃Ö₄ sind zwei häufig vorkommende Eisenoxide, die zusammen mit einigen Verunreinigungen natürlich vorkommen. Fe₂Ö₃ ist auch als Hämatit bekannt, ein Mineral, aus dem reines Fe₂Ö₃ kann über Verarbeitung und Fe. erhalten werden₃Ö₄ wird aus dem gleichen Grund als Magnetit bezeichnet. Diese Mineralien sind der Rohstoff für die reine Metalleisenproduktion. Es gibt viele physikalische und strukturelle Unterschiede zwischen Fe₂Ö₃ und Fe₃Ö₄. Der Hauptunterschied zwischen Fe₂Ö₃ und Fe₃Ö₄ ist dass Fe₂Ö₃ ist ein paramagnetisches Mineral mit nur Fe²⁺ Oxidationszustand, während Fe₃Ö₄ ist ein ferromagnetisches Material mit sowohl Fe²⁺ und Fe³⁺ Oxidationsstufen.

Abgedeckte Schlüsselbereiche

1. Was ist Fe₂Ö₃ – Definition, Eigenschaften und Anwendungen 2. Was ist Fe₃Ö₄ – Definition, chemische Eigenschaften 3. Was ist der Unterschied zwischen Fe₂Ö₃ und Fe₃Ö₄ – Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Ferromagnetisch, Hämatit, Eisen, Magnetit, Oxidationsstufen, Oxid, Paramagnetisch, Rost

Was ist Fe₂Ö₃

Fe₂Ö₃ ist Eisen(III)-oxid. Es ist eine anorganische Verbindung (eines der drei wichtigsten Eisenoxide). Fe₂Ö₃ kommt in der Natur als Mineral Hämatit vor. Hämatit ist die wichtigste Eisenquelle für die Stahlindustrie. Fe₂Ö₃ erscheint als dunkelrot (ziegelrot) gefärbter Feststoff, der geruchlos ist. Fe₂Ö₃ ist paramagnetisch. Dadurch kann es von einem starken externen Magnetfeld angezogen werden. Diese Verbindung wird leicht von Säuren angegriffen. Ein alternativer Name für Fe₂Ö₃ ist "Rost".

Abbildung 1: Reines Fe₂Ö₃ Partikel

Die Molmasse von Fe₂Ö₃ beträgt 159,687 g/mol. Der Schmelzpunkt dieser Verbindung beträgt 1565^ÖC; bei höheren Temperaturen zersetzt es sich normalerweise. Fe₂Ö₃ ist in Säuren und Zuckerlösungen gut löslich. Es ist in Wasser unlöslich.

Fe₂Ö₃ existiert in zwei Hauptpolymorphen; Alphaphase und Gammaphase. Alpha-Fe₂Ö₃ hat eine rhomboedrische Struktur. Diese Struktur ist die häufigste Form von Fe₂Ö₃. Es ist die Form, in der Hämatit existiert. Das Gamma-Fe₂Ö₃ hat eine kubische Struktur und ist weniger verbreitet. Diese Struktur wird bei hohen Temperaturen aus der Alpha-Phase gebildet. Die anderen Phasen von Fe₂Ö₃ umfassen Beta-Phase, Epsilon-Phase usw., die selten gefunden werden.

Die Hauptanwendung von Fe₂Ö₃ ist in der Eisenproduktion. Dort, Fe₂Ö₃ wird als Einsatzstoff für den Hochofen (in dem Eisen in Form von geschmolzenem Eisen hergestellt wird) verwendet. Darüber hinaus sind sehr feine Partikel von Fe₂Ö₃, allgemein als Rouge bekannt, wird zum Polieren von Schmuck verwendet, um das Endfinish des Produkts zu erhalten.

Was ist Fe₃Ö₄

Fe₃Ö₄ ist Eisen(II, III)-oxid. Es wird als solches bezeichnet, da es sowohl Fe²⁺ und Fe³⁺ Ionen. Dies macht Fe₃Ö₄ ferromagnetisch. Dies bedeutet Fe₃Ö₄ kann selbst von einem schwachen externen Magnetfeld angezogen werden. Der mineralogische Name von Fe₃Ö₄ ist Magnetit. Es ist eines der wichtigsten auf der Erde natürlich vorkommenden Eisenoxide.

Abbildung 2: Reine Fe3O4-Partikel

Fe₃Ö₄ hat eine dunkle (schwarze) Farbe. Die Molmasse von Fe₃Ö₄ beträgt 231,531 g/mol. Der Schmelzpunkt dieser Verbindung beträgt 1597^ÖC und der Siedepunkt beträgt 2623^ÖC. Bei Raumtemperatur ist es ein festes schwarzes Pulver, das geruchlos ist. Betrachtet man das Kristallsystem von Fe₃Ö₄, es hat eine kubische, inverse Spinellstruktur.

Fe₃Ö₄ ist ein guter elektrischer Leiter (die Leitfähigkeit beträgt ca. 10⁶ mal höher als die von Fe₂Ö₃). Bei richtiger Induktion ist Fe₃Ö₄ Partikel können wie kleine Magnete wirken. Diese Verbindung wird als Schwarzpigment verwendet und ist als Marsschwarz bekannt. Es wird als Katalysator im Haber-Verfahren (zur Herstellung von Ammoniak) verwendet. Nano- Fe₃Ö₄ Partikel werden bei der MRT-Untersuchung (als Kontrastmittel) verwendet.

Unterschied zwischen Fe₂Ö₃ und Fe₃Ö₄

Definition

Fe₂Ö₃: Fe₂Ö₃ ist Eisen(III)-oxid, auch Hämatit genannt.

Fe₃Ö₄: Fe₃Ö₄ ist Eisen(II, III)-oxid, auch Magnetit genannt.

Aussehen

Fe₂Ö₃: Fe₂Ö₃ erscheint als dunkelrotes oder ziegelrotes festes Pulver.

Fe₃Ö₄: Fe₃Ö₄ erscheint als schwarzes festes Pulver.

Oxidationszustand von Eisen

Fe₂Ö₃: Fe₂Ö₃ hat Fe³⁺ Oxidationszustand.

Fe₃Ö₄: Fe₃Ö₄ hat sowohl Fe²⁺ und Fe³⁺ Oxidationsstufen.

Molmasse

Fe₂Ö₃: Die Molmasse von Fe₂Ö₃ beträgt 159,687 g/mol.

Fe₃Ö₄: Die Molmasse von Fe₃Ö₄ beträgt 231,531 g/mol.

Schmelzpunkt

Fe₂Ö₃: Schmelzpunkt von Fe₂Ö₃ ist 1565°C

Fe₃Ö₄: Schmelzpunkt von Fe₃Ö₄ ist 1597°C

Siedepunkt

Fe₂Ö₃: Fe₂Ö₃ zersetzt sich bei hohen Temperaturen.

Fe₃Ö₄: Der Siedepunkt von Fe₃Ö₄ beträgt 2623 °C.

Magnetische Eigenschaften

Fe₂Ö₃: Fe₂Ö₃ ist paramagnetisch.

Fe₃Ö₄: Fe₃Ö₄ ist ferromagnetisch.

Anziehung zu einem Magnetfeld

Fe₂Ö₃: Fe₂Ö₃ kann von einem starken externen Magnetfeld angezogen werden.

Fe₃Ö₄: Fe₃Ö₄ kann selbst von einem schwachen externen Magnetfeld angezogen werden.

Kristallstruktur

Fe₂Ö₃: Fe₂Ö₃ existieren in zwei Hauptpolymorphen; Alphaphase, Gammaphase und einige andere Phasen. Alpha-Phase hat eine rhomboedrische Struktur und Gamma-Fe₂Ö₃ hat eine kubische Struktur.

Fe₃Ö₄: Fe₃Ö₄ hat eine kubische, inverse Spinellstruktur.

Elektrische Leitfähigkeit

Fe₂Ö₃: Fe₂Ö₃ ist im Vergleich zu Fe. elektrisch weniger leitfähig₃Ö₄.

Fe₃Ö₄: Fe₃Ö₄ ist ein guter elektrischer Leiter und die Leitfähigkeit beträgt etwa 10⁶ mal höher als die von Fe₂Ö₃.

Abschluss

Hämatit und Magnetit sind die wichtigsten Eisenquellen in industriellen Herstellungsprozessen von Metalleisen. Diese Mineralien werden als Ausgangsmaterial für diese Produktion verwendet. Hämatit enthält hauptsächlich Eisen in Form von Fe₂Ö₃ wohingegen Magnetit Eisen in Form von Fe. enthält₃Ö₄. Diese Verbindungen sind die wichtigsten Eisenoxide, die in der Natur vorkommen. Der Hauptunterschied zwischen Fe₂Ö₃ und Fe₃Ö₄ ist das Fe₂Ö₃ ist ein paramagnetisches Mineral mit nur Fe²⁺ Oxidationszustand, während Fe₃Ö₄ ist ein ferromagnetisches Material mit sowohl Fe²⁺ und Fe³⁺ Oxidationsstufen.

Referenz:

1. „Eisen(III)-oxid.“ Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11. Februar 2018, hier verfügbar. 2. „Eisen(II, III)-Oxid.“ Wikipedia, Wikimedia Foundation, 10. Februar 2018, hier verfügbar.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Eisen(III)-Oxid-Probe“ Von Benjah-bmm27 – Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia 2. „Fe3O4″ Von Leiem – Eigene Arbeit (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia