Óxido de hierro

Una esponja de hierro en combustión reacciona con el oxígeno del aire, produciendo óxido de hierro(II,III).

Un óxido de hierro es un compuesto químico formado por hierro y oxígeno . Se reconocen varios óxidos de hierro . A menudo son no estequiométricos . Los oxihidróxidos férricos son una clase de compuestos relacionados, siendo quizás el más conocido el óxido . ^{[ 1 ]}

Los óxidos e hidróxidos de hierro son muy comunes en la naturaleza y desempeñan un papel importante en numerosos procesos geológicos y biológicos. Se utilizan como minerales de hierro , pigmentos , catalizadores y en la termita , y también están presentes en la hemoglobina . Los óxidos de hierro son pigmentos económicos y duraderos que se utilizan en pinturas, recubrimientos y hormigones coloreados. Los colores más comunes se encuentran en la gama de tonos tierra , que incluye amarillo, naranja, rojo, marrón y negro. Cuando se utiliza como colorante alimentario, tiene el número E172.

Las primeras aplicaciones de la pintura tenían fines puramente ornamentales. En consecuencia, en el arte rupestre prehistórico de algunas partes de Asia , alrededor del año 15.000 a. C. , se empleó un pigmento sin agente adhesivo, compuesto principalmente de óxido de hierro. ^{[ 2 ]}

Estequiometrías

Pigmento de óxido de hierro. El color marrón indica que el hierro se encuentra en estado de oxidación +3.

Los óxidos de hierro se presentan como ferrosos ( Fe(II) ), férricos ( Fe(III) ) o ambos. Adoptan una geometría de coordinación octaédrica o tetraédrica . Solo unos pocos óxidos son relevantes en la superficie terrestre, en particular la wüstita, la magnetita y la hematita.

Óxidos de Fe ^II
- FeO: óxido de hierro(II) , wüstita
Óxidos mixtos de Fe ^II y Fe ^III
- Fe₃O₄ : Óxido de hierro(II _,_III ) , magnetita
- Fe ₄ O ₅^{[ 3 ]}
- Fe ₅ O ₆^{[ 4 ]}
- Fe ₅ O ₇^{[ 5 ]}
- Fe ₂₅ O ₃₂^{[ 5 ]}
- Fe ₁₃ O ₁₉^{[ 6 ]}
Óxidos de Fe ^III
- Fe₂O₃ : óxido de hierro ₍ III ₎
  - α - _Fe₂O₃ : fase alfa , _hematita
  - β - _Fe₂O₃ : _fasebeta
  - γ-Fe ₂ O ₃ : fase gamma , maghemita
  - ε - _Fe₂O₃ : fase _épsilon

Expansión térmica

Óxidos-hidróxidos

goetita (α-FeOOH)
akaganéita (β-FeOOH)
lepidocrocita (γ-FeOOH)
feroxihita (δ-FeOOH)
ferrihidrita (Fe ₅ HO ₈ · 4 H ₂ O aprox., o 5 Fe ₂ O ₃ · 9 H ₂ O, mejor reformulado como FeOOH · 0,4 H ₂ O)
FeOOH con estructura de pirita a alta presión. ^{[ 8 ]} Una vez que se desencadena la deshidratación , esta fase puede formar FeO ₂ H _x (0 < x < 1). ^{[ 9 ]}
óxido verde (Fe ^III_x Fe ^II_y OH _{3 x + y − z} (A ⁻ ) _z donde A ⁻ es Cl ⁻ o 0,5 SO 2− 4 )

Reacciones

En los altos hornos y fábricas relacionadas, los óxidos de hierro se convierten en metal. Los agentes reductores típicos son diversas formas de carbono. Una reacción representativa comienza con óxido férrico: ^{[ 10 ]}

2 Fe ₂ O ₃ + 3 C → 4 Fe + 3 CO ₂

En la naturaleza

El hierro se almacena en muchos organismos en forma de ferritina , que es un óxido ferroso recubierto por una vaina proteica solubilizante. ^{[ 11 ]}

Algunas especies de bacterias , incluidas Shewanella oneidensis , Geobacter sulfurreducens y Geobacter metallireducens , utilizan óxidos de hierro como aceptores terminales de electrones . ^{[ 12 ]}

Usos

Casi todos los minerales de hierro son óxidos, por lo que, en ese sentido, estos materiales son precursores importantes del hierro metálico y sus numerosas aleaciones.

Los óxidos de hierro son pigmentos importantes , que se presentan en una variedad de colores (negro, rojo, amarillo). Entre sus muchas ventajas, son económicos, de colores intensos y no tóxicos. ^{[ 13 ]}

La magnetita es un componente de las cintas de grabación magnética.

Véase también

Referencias

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Enlaces externos

Información de 4thNano-Oxides, Inc. sobre Fe ₂ O ₃ .
La reacción de hierro en un solo recipiente
Estadísticas e información sobre pigmentos de óxido de hierro
Guía de bolsillo del CDC-NIOSH sobre riesgos químicos

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[13] Buxbaum, Gunter; Printzen, Helmut; Mansmann, Manfredo; Räde, Dieter; Trenczek, Gerhard; Wilhelm, Volker; Schwarz, Stefanie; Wienand, Henning; Adel, Jörg; Adrián, Gerhard; Brandt, Karl; Corcho, William B.; Winkeler, Heinrich; Mayer, Wielfried; Schneider, Klaus (2009). "Pigmentos inorgánicos, 3. Pigmentos coloreados". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.n20_n02 . ISBN 978-3527306732.

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