Ferroferric oxide (oxit sắt từ), công thức hóa học Fe3O4, thường được gọi là sắt oxit đen, nam châm, là một tinh thể màu đen có từ tính. Còn được gọi là oxit sắt từ tính. Nó không thể được coi là “ferit sắt” [Fe (FeO2) 2], cũng như không thể được coi là hỗn hợp của oxit sắt (FeO) và oxit sắt (Fe2O3), nhưng nó có thể được coi là suboxit- 1 hợp chất bao gồm sắt và oxit sắt (FeO · Fe2O3).
Chất này có thể hòa tan trong dung dịch axit, nhưng không hòa tan trong nước, dung dịch kiềm, etanol, ête và các dung môi hữu cơ khác.
Oxit ferroferric tự nhiên không hòa tan trong dung dịch axit và dễ bị oxy hóa trong không khí ở trạng thái ẩm. Thường được sử dụng làm chất màu và chất đánh bóng, nó cũng có thể được sử dụng để làm băng âm thanh và thiết bị viễn thông.
Ba oxit của sắt: oxit đen (FeO), oxit sắt (Fe2O3) và oxit sắt (Fe3O4).
Oxit sắt là hợp chất sắt duy nhất có thể từ hóa ở giai đoạn trung học cơ sở. Fe2 + và Fe3 + có trong oxit sắt từ. Thí nghiệm nhiễu xạ tia X cho thấy oxit sắt từ có cấu trúc trans-spinel, và không bao giờ có ion FeO22- trong tinh thể.
Ngoài ra Fe3O4 còn là chất dẫn điện Do Fe2 + và Fe3 + về cơ bản sắp xếp không trật tự ở vị trí bát diện trong magnetit nên các electron có thể chuyển nhanh giữa hai trạng thái oxi hóa của sắt nên Fe3O4 chất rắn sắt có tính dẫn điện rất tốt.
Fe3O4 có thể được coi là FeO · Fe2O3, cách viết này tốt hơn cho thấy Fe3O4 có chứa Fe (Ⅱ) và Fe (Ⅲ). Nhược điểm là công thức hóa học giống với muối kép này dễ khiến học sinh nhầm tưởng Fe3O4 là hỗn hợp (hoặc dung dịch rắn). Ngoài ra, điều này không cho thấy cấu trúc thực sự của Fe3O4.
Fe3O4 màu đen là một oxit hóa trị hỗn hợp của sắt với nhiệt độ nóng chảy là 1597 ° C. Nó có khối lượng 5,17g / cm3, không tan trong nước, tan trong dung dịch axit và xuất hiện ở dạng magnetit trong tự nhiên, có tính phụ từ mạnh và độ dẫn điện cao ở nhiệt độ phòng.
Đốt dây sắt trong oxi sẽ tạo ra oxit sắt. So sánh số mol tiêu chuẩn của oxit sắt để sinh năng lượng tự do Gibbs, kết luận Fe3O4 có độ bền nhiệt động lớn nhất nên sản phẩm là Fe3O4.3
Sắt và không khí sẽ tạo thành oxit trên bề mặt của nó, lúc này thành phần hóa học của màng oxit không đồng nhất. Ví dụ, một miếng thép cacbon thấp có thể được bao phủ bởi ba loại màng oxit: FeO tiếp xúc với kim loại, Fe2O3 ở phía tiếp xúc với không khí và Fe3O4 ở giữa. Chính xác hơn, có lẽ là hỗn hợp dung dịch rắn bão hòa của ba oxit tạo thành màng oxit trên bề mặt thép.
Ở nhiệt độ cao, nó dễ bị oxi hóa thành oxit sắt. 4Fe3O4 + O2 = Nhiệt độ cao = 6Fe2O3
Nó có thể phản ứng với các chất khử CO, Al, C, vv ở nhiệt độ cao. 3Fe3O4 + 8Al = Nhiệt độ cao = 4Al2O3 + 9Fe
Fe3O4 + 4CO = Nhiệt độ cao = 3Fe + 4CO2
Trong điều kiện đun nóng, nó có thể phản ứng với hydro chất khử. Fe3O4 + 4H2 = △ = 3Fe + 4H2O
Nitơ đioxit phản ứng với bột sắt nóng tạo ra oxit sắt và nitơ 3Fe + 2NO2 = nhiệt độ cao = Fe3O4 + N2
Sắt cháy trong oxi tạo ra oxit sắt 3Fe + 2O2 = bắt lửa = Fe3O4
Sắt nóng phản ứng với hơi nước tạo ra oxit sắt 3Fe + 4H2O (g) = nhiệt độ cao = Fe3O4 + 4H2
Phản ứng với axit Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
Phản ứng khác: FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O