Вопрос из неорганики про оксиды железа

[AntonA]

Товарищи! У меня тут был спор с другими химиками по поводу одного егэшного задания. Речь шла о восстановлении Fe2O3 металлическим железом при нагревании. Там имелась в виду реакция Fe2O3 + Fe = 3FeO
При высоких температурах так и будет, наверное. Но я сказал, что более вероятно на практике будет образование Fe3O4 ввиду его большей термодинамической устойчивости и склонности FeO к диспропорционированию при низких температурах на Fe и Fe3O4. Понимаю, что все зависит от условий, но поделитесь мнением, имеет мой вариант право на существование? Как думаете? А то меня даже не захотели слушать..

[ximi]

Да имеет.

[Alex K]

Да, зависит от условий.

[amik]

Конечно имеет. А у металлургов этот вопрос рассмотрен досконально
У FeO имеется достаточно узкий температурный интервал нестабильности, но это может оказаться решающим. Из Брауэра

[maze]

Я уж молчу, что вещества с составом FeO при вменяемых температурах и не бывает...

Диаграмма железо-кислород в помощь:

Код: Выделить всё

http://steelcast.ru/equilibrium_diagram_fe_o

[amik]

... вещества с составом FeO при вменяемых температурах и не бывает...

Почему же, если его препаративное получение во вполне щадящих условиях описано? Высокотемпературные диаграммы это всё-таки несколько другое.

[maze]

Почему же, если его препаративное получение во вполне щадящих условиях описано? Высокотемпературные диаграммы это всё-таки несколько другое.

Ну, здравствуйте... Описать можно что угодно. А что там в реальности получается -- уже другой вопрос.
Диаграмма охватывает весь интересный на события температурный интервал, а ниже 400 всё тупо твёрдое. Причём при медленном охлаждении вюстит останется разве только если весь развалиться не успеет (и далеко не состава FeO!) Если закалить, то да, можно и посмотреть на него вживую.
Ну, ок, было у меня в литобзоре и про синтезы "FeO", припоминаю. Критиковала. Там либо неравновесные фазы будут, которые развалятся при любом удобном случае, либо магнетит с железом.
Диаграмма, она ведь отражает реальность, пусть и местами высокотемпературную.

[amik]

Вопрос ТС был проще и мы все с его точкой зрения согласились
Препаративное получение веществ с использованием всяких хитрых приёмов тем и отличается, что в результате могут получиться совершенно нестабильные с точки зрения термодинамики вещества.
Оксид железа FeO отнюдь не претендует на исключительность. Привёл выше по теме древнюю методику получения из карбоната железа. Фаза оксида железа в результате есть? Есть.

[Alex K]

Я уж молчу, что вещества с составом FeO при вменяемых температурах и не бывает...

Диаграмма железо-кислород в помощь:

Код: Выделить всё

http://steelcast.ru/equilibrium_diagram_fe_o

вообще не бывает

[Alex K]

Вопрос ТС был проще и мы все с его точкой зрения согласились
Препаративное получение веществ с использованием всяких хитрых приёмов тем и отличается, что в результате могут получиться совершенно нестабильные с точки зрения термодинамики вещества.
Оксид железа FeO отнюдь не претендует на исключительность. Привёл выше по теме древнюю методику получения из карбоната железа. Фаза оксида железа в результате есть? Есть.

вещества со стехиометрией "FeO" не бывает. Там всегда избыток кислорода. Т.е. вакансии катиона в NaClной структуре

[amik]

Пойду убьюсь "апстену", жизнь прожита зря. Все сделанное ранее нестехиометрично или под подозрением

[maze]

Amik, не надо убиваться. Ежели анализ продуктов показывает то, что ожидалось, то нестехиометричность сырья не страшна. Может, примеси чуть больше вышло... Или температуру пришлось установить выше, чем хотели... Или неравновесный "FeO" легче вступил в реакцию и наоборот облегчил жизнь.

Alex K, ок, согласна.

[amik]

Спасибо, коллега maze, пока повременю
Для вас, коллеги, пара фраз из монографии Третьякова Химия нестехиометричных окислов. Так что очень даже бывает чистый FeO, хотя и не без приключений.

вюстит2.jpg

вюстит.jpg

[maze]

Для вас, коллеги, пара фраз из монографии Третьякова Химия нестехиометричных окислов. Так что очень даже бывает чистый FeO, хотя и не без приключений.

вюстит2.jpg

вюстит.jpg

Не хотелось бы спорить с Третьяковым, куда уж мне, но с реакцией он грубанул всё же. Вюстит, да, но при атмосферном давлении состав не FeO. Ну, хоть бы в кавычки взял формулу, если не хотел дробные индексы писать... Может, не заморачивался просто?..
Про 36000 атм -- это да. Но очень уж далёкие от реальности условия)

[amik]

... но с реакцией он грубанул всё же. Вюстит, да, но при атмосферном давлении состав не FeO. Ну, хоть бы в кавычки взял формулу, если не хотел дробные индексы писать... Может, не заморачивался просто?..

Эта условная реакция из преамбулы главы об оксидах железа. Дальше всё по делу.

Про 36000 атм -- это да. Но очень уж далёкие от реальности условия)

В данном случае заинтересовала пусть непростое, но практическое опровержение тезиза вещества со стехиометрией "FeO" не бывает

[Любитель_Манниха]

Не думаю, что егэшные задания претендуют на какую-либо научность. Суть задания явно не выходит за рамки "бывает железо +2 и +3, +3 - окислитель. А металлическое - восстановитель".

[Alex K]

Спасибо, коллега maze, пока повременю
Для вас, коллеги, пара фраз из монографии Третьякова Химия нестехиометричных окислов. Так что очень даже бывает чистый FeO, хотя и не без приключений. вюстит2.jpg

только следующим же абзацем в том же источнике говорится про одностороннесть области гомогенности

вюстит.jpg

а это позвольте поверить, только если получен и вюстит с избытком железа. Иначе тип преобладающих дефектов не меняется - избыток кислорода остается. Ну и точность анализа в 1967м у товарищей японцев...

[maze]

Не думаю, что егэшные задания претендуют на какую-либо научность. Суть задания явно не выходит за рамки "бывает железо +2 и +3, +3 - окислитель. А металлическое - восстановитель".

Ну, против-то истины и природы тоже не должно идти... На ОВ свойства железа и его соединений можно и другие реакции подобрать.

[himdim2012]

согласен с Любителем, если в каждом егэшном задании искать истину школьники с ума сойдут. там всё намного проще...

[stallker]

Как будет правильно написать эти уравнения реакций с указанием температур превращения для современного ЕГ (допустим ученик претендует на золотую медаль)?