L’oxyde de fer III est un composé formé par la combinaison chimique du fer et de l’oxygène. Elle est communément appelée rouille et a une couleur brun rougeâtre.
| Nom UICPA | Oxyde de fer (III) |
| Formule moléculaire | Fe2O3 |
| Numero CAS | 1309-37-1 |
| Synonymes | Oxyde ferrique, Hématite, Sesquioxyde de fer, Rouille |
| InChI | InChI=1S/2Fe.3O |
Propriétés de l’oxyde de fer III
Formule d’oxyde de fer III
La formule de l’oxyde de fer III est Fe2O3. Cela signifie que chaque molécule de Fe2O3 contient deux atomes de fer et trois atomes d’oxygène. Cette formule chimique représente le rapport des éléments dans le composé.
Oxyde De Fer III Masse molaire
La masse molaire de Fe2O3 peut être calculée en additionnant les masses atomiques de ses éléments constitutifs. Le fer a une masse atomique de 55,845 g/mol et l’oxygène a une masse atomique de 16,00 g/mol. Ainsi, la masse molaire de Fe2O3 est d’environ 159,69 g/mol.
Point d’ébullition de l’oxyde de fer III
Fe2O3 n’a pas de point d’ébullition distinct car il subit une décomposition lors du chauffage. Cependant, il commence à se décomposer vers 1 565 °C (2 849 °F). À haute température, Fe2O3 se décompose en fer et en oxygène.
Point de fusion de l’oxyde de fer III
Fe2O3 a un point de fusion relativement élevé. Il fond à environ 1 565 °C (2 849 °F). Cette température est supérieure au point de fusion du fer métallique, qui est d’environ 1 538°C (2 800°F). Le chauffage du Fe2O3 le fait fondre et se transformer en un état liquide.
Densité d’oxyde de fer III g/mL
La densité de Fe2O3 est d’environ 5,24 g/mL. C’est un composé solide avec une densité relativement élevée, ce qui indique qu’il est plus lourd qu’un volume égal d’eau. La densité d’une substance est une mesure de sa masse par unité de volume.
Oxyde De Fer III Poids moléculaire
Le poids moléculaire de Fe2O3 est calculé en additionnant les poids atomiques de ses atomes constitutifs. Puisque Fe2O3 contient deux atomes de fer et trois atomes d’oxygène, le poids moléculaire peut être calculé comme suit (2 x 55,845 g/mol) + (3 x 16,00 g/mol) = 159,69 g/mol.
Structure de l’oxyde de fer III
Fe2O3 a une structure de réseau cristallin. Il forme un réseau d’atomes de fer et d’oxygène liés par de fortes liaisons ioniques. La disposition des atomes dans le réseau donne naissance à ses propriétés physiques, telles que la dureté et la fragilité.
Solubilité de l’oxyde de fer III
Fe2O3 est insoluble dans l’eau et la plupart des solvants organiques. Il ne se dissout pas ou ne se dissocie pas facilement en ions au contact de ces substances. Cependant, il peut réagir avec des acides forts pour former des sels de fer et de l’eau. La solubilité du Fe2O3 est limitée dans divers solvants.
| Apparence | Solide brun rougeâtre |
| Gravité spécifique | 5,24 g/ml |
| Couleur | Brun rougeâtre |
| Odeur | Inodore |
| Masse molaire | 159,69 g/mole |
| Densité | 5,24 g/ml |
| Point de fusion | 1 565 °C (2 849 °F) |
| Point d’ébullition | Se décompose |
| Point d’éclair | N’est pas applicable |
| Solubilité dans l’eau | Insoluble |
| Solubilité | Insoluble dans l’eau et la plupart des autres solvants |
| Pression de vapeur | N’est pas applicable |
| Densité de vapeur | N’est pas applicable |
| pKa | N’est pas applicable |
| pH | Neutre |
Sécurité et dangers de l’oxyde de fer III
Fe2O3 ne présente pas de risques significatifs pour la santé dans des conditions normales. Il est cependant essentiel de le manipuler avec précaution. L’inhalation de fines particules de Fe2O3 doit être évitée car cela peut irriter le système respiratoire. Le contact direct avec les yeux ou la peau peut provoquer une légère irritation. Lorsque vous travaillez avec du Fe2O3, il est conseillé de porter un équipement de protection individuelle approprié, notamment des gants et des lunettes de sécurité, pour éviter toute irritation potentielle de la peau ou des yeux. En cas d’ingestion accidentelle ou d’exposition prolongée, il est recommandé de consulter un médecin. Il est également important de suivre les directives appropriées de stockage et d’élimination pour éviter la contamination de l’environnement.
| Symboles de danger | Aucun |
| Description de la sécurité | – Éviter l’inhalation de particules de poussière \n- Porter un équipement de protection approprié \n- Manipuler avec précaution |
| Numéros d’identification de l’ONU | N’est pas applicable |
| Code SH | 2821.10.00 |
| Classe de danger | Non classés |
| Groupe d’emballage | N’est pas applicable |
| Toxicité | Faible toxicité pour l’homme lorsqu’il est manipulé correctement |
Méthodes de synthèse de l’oxyde de fer III
Il existe plusieurs méthodes pour synthétiser Fe2O3. Une approche courante consiste à oxyder le fer en présence d’oxygène. Le fer peut réagir avec l’oxygène atmosphérique, notamment en présence d’humidité, pour former une couche de Fe2O3, communément appelée rouille. Ce processus se produit naturellement au fil du temps sur les surfaces de fer exposées.
Une autre méthode implique la décomposition thermique de l’hydroxyde de fer (III) ou du nitrate de fer (III). Le chauffage de l’hydroxyde de fer (III) libère de l’eau et de l’oxygène, formant du Fe2O3. De même, le chauffage du nitrate de fer (III) entraîne également la décomposition du composé, formant du Fe2O3 ainsi que du dioxyde d’azote et de l’oxygène comme sous-produits.
Les réactions de précipitation peuvent être utilisées pour synthétiser Fe2O3. Cette méthode consiste à mélanger des sels de fer, tels que le sulfate de fer (II) ou le chlorure de fer (III) , avec une solution alcaline, telle que l’hydroxyde de sodium ou l’hydroxyde d’ammonium . Un chauffage ou une oxydation supplémentaire du précipité, l’hydroxyde de fer III, donne du Fe2O3.
Diverses techniques, telles que les méthodes sol-gel, la synthèse hydrothermale et les techniques de co-précipitation, permettent la synthèse de nanoparticules de Fe2O3. Ces méthodes impliquent souvent la précipitation ou la formation contrôlée de nanoparticules à partir de précurseurs de fer en présence d’agents stabilisants ou de tensioactifs appropriés.
Il est important de noter que la méthode de synthèse spécifique choisie dépend des propriétés souhaitées et de l’application du produit Fe2O3. Chaque méthode a ses avantages et ses considérations en termes de coût, d’évolutivité, de pureté et de contrôle de la taille des particules.
Utilisations de l’oxyde de fer III
Fe2O3 trouve de nombreuses applications en raison de ses propriétés distinctes. Certaines de ses utilisations courantes incluent :
- Pigment : Les peintures, revêtements et colorants utilisent largement le Fe2O3 comme pigment, conférant une teinte brun rougeâtre souhaitable à divers matériaux.
- Agent de polissage : les processus de finition des métaux utilisent Fe2O3 comme agent de polissage pour lisser et améliorer l’apparence des surfaces métalliques.
- Catalyseur : Fe2O3 agit comme un catalyseur dans les réactions chimiques, telles que la production d’ammoniac ou la réaction de conversion eau-gaz.
- Matériau magnétique : Les fabricants utilisent Fe2O3 dans la production de supports d’enregistrement magnétiques, tels que des bandes et des disques, en raison de ses propriétés magnétiques.
- Réactif chimique : Diverses expériences de laboratoire utilisent Fe2O3 comme réactif chimique, en particulier dans les réactions redox et la synthèse d’autres composés.
- Photocatalyse : les applications photocatalytiques, telles que le traitement des eaux usées et la conversion de l’énergie solaire, montrent le potentiel des nanoparticules de Fe2O3.
- Pigment pour céramique : Dans l’industrie céramique, Fe2O3 fonctionne comme un pigment pour les émaux, ajoutant de la couleur et un attrait visuel aux produits céramiques.
- Additif pour béton : Fe2O3 est un additif dans le béton, améliorant sa résistance, sa durabilité et son aspect esthétique des structures en béton.
- Matériau de l’électrode : Certains types de batteries, comme les batteries lithium-ion, utilisent du Fe2O3 comme matériau d’électrode.
- Applications pharmaceutiques : les chercheurs explorent les nanoparticules de Fe2O3 dans les systèmes d’administration de médicaments et les applications d’imagerie dans le domaine de la médecine.
Ce ne sont là que quelques exemples des diverses applications du Fe2O3, démontrant sa polyvalence dans diverses industries.
Des questions:
Q : Quelle est la formule de l’oxyde de fer (III) ?
R : La formule de l’oxyde de fer (III) est Fe2O3.
Q : Combien de moles de fer y a-t-il dans 4 moles d’oxyde de fer (III) ?
R : Dans 4 moles de Fe2O3, il y a 8 moles de fer.
Q : Quelle masse d’O2 est nécessaire pour oxyder le fer en oxyde de fer (III) ?
R : Pour oxyder le fer en Fe2O3, 3 moles d’O2 sont nécessaires pour 4 moles de fer.
Q : Combien d’atomes y a-t-il dans l’oxyde de fer (III) ?
R : Dans une molécule de Fe2O3, il y a 5 atomes.
Q : Quelle est la masse de fer dans 35,0 g de rouille (oxyde ferrique ou oxyde de fer (III)) ?
R : La masse de fer dans 35,0 g de rouille (Fe2O3) est d’environ 23,3 g.
Q : Pourquoi la rouille se forme-t-elle sous forme d’oxyde de fer (III) et non d’oxyde de fer (II) ?
R : La rouille se forme sous forme de Fe2O3 parce que l’oxyde de fer (II) réagit facilement avec l’oxygène de l’air, s’oxydant davantage pour former Fe2O3.
Q : Quelle valeur de pH attendez-vous à ce que l’oxyde de fer (III) ait ?
R : Fe2O3 n’est pas soluble dans l’eau et n’est ni acide ni basique, il n’a donc pas d’effet significatif sur le pH.
Q : Quelle est la densité de l’oxyde de fer (III) ?
R : La densité de Fe2O3 est d’environ 5,24 g/mL.
Q : Combien d’atomes y a-t-il dans une molécule d’oxyde de fer (Fe2O3) ?
R : Il y a 5 atomes dans une molécule d’oxyde de fer (Fe2O3).
Q : Qu’est-ce que Fe2O3 ?
R : Fe2O3 est la formule chimique de l’oxyde de fer (III), également connu sous le nom de rouille.
Q : Combien de molécules y a-t-il dans 79 g de Fe2O3 ?
R : Il y a environ 4,08 x 10^23 molécules dans 79 g de Fe2O3.
Q : Comment équilibrer Fe2O3 + C = Fe + CO2 ?
R : L’équation équilibrée est 2Fe2O3 + 3C = 4Fe + 3CO2.
Q : Quel élément est oxydé dans cette réaction ? Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2.
R : Le carbone (C) est oxydé dans cette réaction.
Q : Le Fe2O3 est-il ionique ou covalent ?
R : Fe2O3 est un composé ionique.
Q : Quelle substance est l’agent oxydant dans cette réaction ? Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2.
R : Fe2O3 est l’agent oxydant dans cette réaction.
Q : Quel est le nom du Fe2O3 ?
R : Le nom de Fe2O3 est oxyde ferrique ou rouille.