Besi III oksida adalah senyawa yang dibentuk oleh kombinasi kimia besi dan oksigen. Biasa disebut karat dan memiliki warna coklat kemerahan.
| Nama IUPAC | Besi(III) oksida |
| Formula molekul | Fe2O3 |
| nomor CAS | 1309-37-1 |
| Sinonim | Besi oksida, Hematit, Besi sesquioksida, Karat |
| Di ChI | InChI=1S/2Fe.3O |
Sifat-sifat besi III oksida
Formula Besi Oksida III
Rumus besi III oksida adalah Fe2O3. Artinya setiap molekul Fe2O3 mengandung dua atom besi dan tiga atom oksigen. Rumus kimia ini mewakili perbandingan unsur-unsur dalam suatu senyawa.
Massa Molar Besi III Oksida
Massa molar Fe2O3 dapat dihitung dengan menjumlahkan massa atom unsur-unsur penyusunnya. Besi memiliki massa atom 55,845 g/mol dan oksigen memiliki massa atom 16,00 g/mol. Jadi massa molar Fe2O3 kira-kira 159,69 g/mol.
Titik didih besi oksida III
Fe2O3 tidak memiliki titik didih yang jelas karena mengalami dekomposisi saat dipanaskan. Namun, ia mulai terurai pada suhu 1.565 °C (2.849 °F). Pada suhu tinggi, Fe2O3 terurai menjadi besi dan oksigen.
Titik Leleh Besi III Oksida
Fe2O3 memiliki titik leleh yang relatif tinggi. Ia meleleh pada suhu sekitar 1.565°C (2.849°F). Temperatur ini lebih tinggi dibandingkan titik leleh besi metalik, yaitu sekitar 1.538°C (2.800°F). Pemanasan Fe2O3 menyebabkannya meleleh dan berubah menjadi cair.
Massa jenis besi III oksida g/mL
Massa jenis Fe2O3 kira-kira 5,24 g/mL. Ini adalah senyawa padat dengan kepadatan yang relatif tinggi, menunjukkan bahwa ia lebih berat daripada air dengan volume yang sama. Massa jenis suatu zat adalah ukuran massanya per satuan volume.
Berat Molekul Besi III Oksida
Berat molekul Fe2O3 dihitung dengan menjumlahkan berat atom atom penyusunnya. Karena Fe2O3 mengandung dua atom besi dan tiga atom oksigen, berat molekul dapat dihitung sebagai (2 x 55,845 g/mol) + (3 x 16,00 g/mol) = 159,69 g/mol.
Struktur oksida besi III
Fe2O3 memiliki struktur kisi kristal. Ini membentuk jaringan atom besi dan oksigen yang dihubungkan oleh ikatan ionik yang kuat. Susunan atom dalam kisi menimbulkan sifat fisiknya, seperti kekerasan dan kerapuhan.
Kelarutan besi III oksida
Fe2O3 tidak larut dalam air dan sebagian besar pelarut organik. Ia tidak mudah larut atau terdisosiasi menjadi ion-ion saat kontak dengan zat-zat ini. Namun, ia dapat bereaksi dengan asam kuat membentuk garam besi dan air. Kelarutan Fe2O3 terbatas pada berbagai pelarut.
| Penampilan | Padatan berwarna coklat kemerahan |
| Berat jenis | 5,24 gram/ml |
| Warna | Cokelat kemerahan |
| Bau | Tidak berbau |
| Masa molar | 159,69 g/mol |
| Kepadatan | 5,24 gram/ml |
| Titik fusi | 1.565°C (2.849°F) |
| Titik didih | Terurai |
| Titik kilat | Tak dapat diterapkan |
| Kelarutan dalam air | Tidak larut |
| Kelarutan | Tidak larut dalam air dan sebagian besar pelarut lainnya |
| Tekanan uap | Tak dapat diterapkan |
| Kepadatan uap | Tak dapat diterapkan |
| pKa | Tak dapat diterapkan |
| pH | Netral |
Keamanan dan Bahaya Besi Oksida III
Fe2O3 tidak menimbulkan risiko kesehatan yang signifikan dalam kondisi normal. Namun, penting untuk menanganinya dengan hati-hati. Menghirup partikel halus Fe2O3 harus dihindari karena dapat mengiritasi sistem pernafasan. Kontak langsung dengan mata atau kulit dapat menyebabkan iritasi ringan. Saat bekerja dengan Fe2O3, disarankan untuk memakai alat pelindung diri yang sesuai, termasuk sarung tangan dan kacamata pengaman, untuk menghindari potensi iritasi pada kulit atau mata. Jika tertelan secara tidak sengaja atau terpapar dalam waktu lama, disarankan untuk berkonsultasi dengan dokter. Penting juga untuk mengikuti pedoman penyimpanan dan pembuangan yang benar untuk menghindari kontaminasi lingkungan.
| Simbol bahaya | Tidak ada |
| Deskripsi Keamanan | – Hindari menghirup partikel debu \n- Kenakan peralatan pelindung yang sesuai \n- Tangani dengan hati-hati |
| Nomor identifikasi PBB | Tak dapat diterapkan |
| kode HS | 2821.10.00 |
| Kelas bahaya | Tidak diklasifikasikan |
| Kelompok pengepakan | Tak dapat diterapkan |
| Toksisitas | Toksisitas rendah bagi manusia bila ditangani dengan benar |
Metode sintesis besi oksida III
Ada beberapa metode untuk mensintesis Fe2O3. Pendekatan yang umum adalah mengoksidasi besi dengan adanya oksigen. Besi dapat bereaksi dengan oksigen atmosfer, terutama dengan adanya kelembapan, membentuk lapisan Fe2O3, yang biasa disebut karat. Proses ini terjadi secara alami seiring berjalannya waktu pada permukaan besi yang terbuka.
Metode lain melibatkan dekomposisi termal besi(III) hidroksida atau besi(III) nitrat. Pemanasan besi(III) hidroksida melepaskan air dan oksigen, membentuk Fe2O3. Demikian pula, memanaskan besi(III) nitrat juga menyebabkan senyawa tersebut terurai, membentuk Fe2O3 serta nitrogen dioksida dan oksigen sebagai produk sampingan.
Reaksi pengendapan dapat digunakan untuk mensintesis Fe2O3. Metode ini melibatkan pencampuran garam besi, seperti besi(II) sulfat atau besi(III) klorida , dengan larutan basa, seperti natrium hidroksida atau amonium hidroksida . Pemanasan lebih lanjut atau oksidasi endapan, besi III hidroksida, menghasilkan Fe2O3.
Berbagai teknik, seperti metode sol-gel, sintesis hidrotermal, dan teknik kopresipitasi, memungkinkan sintesis nanopartikel Fe2O3. Metode ini sering kali melibatkan pengendapan terkontrol atau pembentukan nanopartikel dari prekursor besi dengan adanya zat penstabil atau surfaktan yang sesuai.
Penting untuk dicatat bahwa metode sintesis spesifik yang dipilih bergantung pada sifat yang diinginkan dan penerapan produk Fe2O3. Masing-masing metode mempunyai kelebihan dan pertimbangan dalam hal biaya, skalabilitas, kemurnian dan pengendalian ukuran partikel.
Kegunaan Besi III Oksida
Fe2O3 banyak digunakan karena sifatnya yang berbeda. Beberapa kegunaan umum meliputi:
- Pigmen: Cat, pelapis dan pewarna banyak menggunakan Fe2O3 sebagai pigmen, memberikan warna coklat kemerahan yang diinginkan pada berbagai bahan.
- Agen Pemoles: Proses finishing logam menggunakan Fe2O3 sebagai bahan pemoles untuk menghaluskan dan memperbaiki tampilan permukaan logam.
- Katalis: Fe2O3 bertindak sebagai katalis dalam reaksi kimia, seperti produksi amonia atau reaksi konversi air-gas.
- Bahan Magnetik: Produsen menggunakan Fe2O3 dalam produksi media perekam magnetik, seperti kaset dan disk, karena sifat magnetiknya.
- Reagen Kimia: Berbagai percobaan laboratorium menggunakan Fe2O3 sebagai reagen kimia, terutama dalam reaksi redoks dan sintesis senyawa lainnya.
- Fotokatalisis: Aplikasi fotokatalitik, seperti pengolahan air limbah dan konversi energi matahari, menunjukkan potensi nanopartikel Fe2O3.
- Pigmen Keramik: Dalam industri keramik, Fe2O3 berfungsi sebagai pigmen pada glasir, menambah warna dan daya tarik visual pada produk keramik.
- Aditif Beton: Fe2O3 adalah zat aditif pada beton yang meningkatkan kekuatan, daya tahan dan tampilan estetika struktur beton.
- Bahan Elektroda: Beberapa jenis baterai, seperti baterai lithium-ion, menggunakan Fe2O3 sebagai bahan elektrodanya.
- Aplikasi farmasi: Para peneliti sedang mengeksplorasi nanopartikel Fe2O3 dalam sistem penghantaran obat dan aplikasi pencitraan dalam pengobatan.
Ini hanyalah beberapa contoh dari berbagai penerapan Fe2O3, yang menunjukkan keserbagunaannya di berbagai industri.
Pertanyaan:
Q: Apa rumus besi(III) oksida?
A: Rumus besi(III) oksida adalah Fe2O3.
Q: Berapa mol besi dalam 4 mol besi(III) oksida?
Jawaban: Dalam 4 mol Fe2O3 terdapat 8 mol besi.
Q: Berapa massa O2 yang diperlukan untuk mengoksidasi besi menjadi besi(III) oksida?
A: Untuk mengoksidasi besi menjadi Fe2O3, diperlukan 3 mol O2 untuk 4 mol besi.
Q: Berapa jumlah atom pada besi(III) oksida?
Jawaban: Dalam satu molekul Fe2O3 terdapat 5 atom.
Q: Berapa massa besi dalam 35,0 g karat (besi oksida atau besi (III) oksida)?
A: Massa besi dalam 35,0 g karat (Fe2O3) kira-kira 23,3 g.
T: Mengapa karat terbentuk sebagai besi(III) oksida dan bukan besi(II) oksida?
A: Karat terbentuk sebagai Fe2O3 karena besi(II) oksida mudah bereaksi dengan oksigen di udara, selanjutnya teroksidasi membentuk Fe2O3.
T: Berapa nilai pH yang Anda harapkan dari besi(III) oksida?
A: Fe2O3 tidak larut dalam air dan tidak bersifat asam maupun basa, sehingga tidak berpengaruh signifikan terhadap pH.
Q: Berapakah massa jenis besi(III) oksida?
A: Massa jenis Fe2O3 kira-kira 5,24 g/mL.
Q: Berapa jumlah atom dalam molekul oksida besi (Fe2O3)?
A: Ada 5 atom dalam molekul oksida besi (Fe2O3).
T: Apa itu Fe2O3?
J: Fe2O3 adalah rumus kimia besi(III) oksida, juga dikenal sebagai karat.
Q: Berapa jumlah molekul dalam 79 g Fe2O3?
J: Ada sekitar 4,08 x 10^23 molekul dalam 79 g Fe2O3.
Q: Bagaimana cara menyetarakan Fe2O3 + C = Fe + CO2?
Jawab: Persamaan setimbangnya adalah 2Fe2O3 + 3C = 4Fe + 3CO2.
Q: Unsur apa yang teroksidasi dalam reaksi ini? Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2.
A: Karbon (C) teroksidasi dalam reaksi ini.
Q: Apakah Fe2O3 bersifat ionik atau kovalen?
Jawaban: Fe2O3 merupakan senyawa ionik.
Q: Zat apa yang menjadi oksidator dalam reaksi ini? Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2.
A: Fe2O3 adalah oksidator dalam reaksi ini.
Q: Apa nama Fe2O3?
A: Nama Fe2O3 adalah besi oksida atau karat.