Différence entre Fe2O3 et Fe3O4

Différence principale - Fe₂O₃ vs Fe₃O₄

Fe₂O₃ et Fe₃O₄ sont deux oxydes de fer communs que l'on peut trouver naturellement avec certaines impuretés. Fe₂O₃ est également connu sous le nom d'hématite, un minéral à partir de Fe pur₂O₃ peut être obtenu par traitement et Fe₃O₄ est connue sous le nom de magnétite pour la même raison. Ces minéraux constituent la matière première pour la production de fer métal pur. Il existe de nombreuses différences physiques et structurelles entre le Fe₂O₃ et Fe₃O₄. La principale différence entre Fe₂O₃ et Fe₃O₄ est-ce Fe₂O₃ est un minéral paramagnétique n'ayant que Fe²⁺ état d'oxydation alors que Fe₃O₄ est un matériau ferromagnétique ayant à la fois Fe²⁺ et Fe³⁺ états d'oxydation.

Zones clés couvertes

1. Qu'est-ce que Fe₂O₃
     - Définition, propriétés et applications
2. Qu'est-ce que Fe₃O₄
     - Définition, propriétés chimiques
3. Quelle est la différence entre Fe₂O₃ et Fe₃O₄
     - Comparaison des différences clés

Mots-clés: ferromagnétique, hématite, fer, magnétite, états d’oxydation, oxyde, paramagnétique, rouille

Qu'est-ce que Fe₂O₃

Fe₂O₃ est l'oxyde de fer (III). C'est un composé inorganique (l'un des trois principaux oxydes de fer). Fe₂O₃ se trouve dans la nature comme l'hématite minérale. L'hématite est la principale source de fer pour l'industrie sidérurgique. Fe₂O₃ se présente sous la forme d'un solide de couleur rouge foncé (rouge brique) sans odeur. Fe₂O₃ est paramagnétique. Cela signifie qu'il peut être attiré par un puissant champ magnétique externe. Ce composé est facilement attaqué par les acides. Un nom alternatif pour Fe₂O₃ est "rouille".

Figure 1: Fe pur₂O₃ Particules

La masse molaire de Fe₂O₃ est 159,687 g / mol. Le point de fusion de ce composé est 1565^oC; à des températures plus élevées, il se décompose généralement. Fe₂O₃ est facilement soluble dans les acides et les solutions de sucre. Il est insoluble dans l'eau.

Fe₂O₃ existe dans deux polymorphes majeurs; phase alpha et phase gamma. Alpha Fe₂O₃ a une structure rhomboédrique. Cette structure est la forme la plus commune de Fe₂O₃. C'est la forme sous laquelle existe l'hématite. Le gamma Fe₂O₃ a une structure cubique et est moins commun. Cette structure est formée à partir de la phase alpha à haute température. Les autres phases de Fe₂O₃ comprennent la phase bêta, la phase epsilon, etc., que l'on trouve rarement.

La principale application de Fe₂O₃ est en production de fer. Là, Fe₂O₃ est utilisé comme matière première pour le haut fourneau (dans lequel le fer est produit sous forme de fer en fusion). De plus, de très fines particules de Fe₂O₃, connu sous le nom de rouge en commun, est utilisé dans le polissage de bijoux pour obtenir la finition finale du produit.

Qu'est-ce que Fe₃O₄

Fe₃O₄ est l'oxyde de fer (II, III). Il est nommé en tant que tel car il contient à la fois Fe²⁺ et Fe³⁺ les ions. Cela fait Fe₃O₄ ferromagnétique. Cela signifie Fe₃O₄ peut être attiré même par un champ magnétique externe faible. Le nom minéralogique de Fe₃O₄ est la magnétite. C'est l'un des principaux oxydes de fer que l'on trouve naturellement sur la terre.

Figure 2: Particules de Fe3O4 pur

Fe₃O₄ a une couleur foncée (noire). La masse molaire de Fe₃O₄ est 231,531 g / mol. Le point de fusion de ce composé est 1597^oC, et le point d'ébullition est 2623^oC. À la température ambiante, il s’agit d’une poudre noire solide sans odeur. Quand on considère le système cristallin de Fe₃O₄, il a une structure spinelle cubique inverse.

Fe₃O₄ est un bon conducteur électrique (la conductivité est d'environ 10⁶ fois plus élevé que celui de Fe₂O₃). Fe correctement induit₃O₄ les particules peuvent agir comme de minuscules aimants. Ce composé est utilisé comme pigment noir et est connu sous le nom de noir de Mars. Il est utilisé comme catalyseur dans le procédé Haber (pour la production d'ammoniac). Nano-Fe₃O₄ les particules sont utilisées en IRM (comme agents de contraste).  

Différence entre Fe₂O₃ et Fe₃O₄

Définition

Fe₂O₃: Fe₂O₃ est l'oxyde de fer (III), également connu sous le nom d'hématite.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ est un oxyde de fer (II, III), également appelé magnétite.

Apparence

Fe₂O₃: Fe₂O₃ apparaît sous forme de poudre solide rouge foncé ou rouge brique.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ se présente sous la forme d'une poudre solide noire.

État d'oxydation du fer

Fe₂O₃: Fe₂O₃ a Fe³⁺ état d'oxydation.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ a les deux Fe²⁺ et Fe³⁺ états d'oxydation.

Masse molaire

Fe₂O₃: La masse molaire de Fe₂O₃ est 159,687 g / mol.

Fe₃O₄: La masse molaire de Fe₃O₄ est 231,531 g / mol.

Point de fusion

Fe₂O₃: Point de fusion de Fe₂O₃ est 1565 ° C

Fe₃O₄: Point de fusion de Fe₃O₄ est 1597 ° C

Point d'ébullition

Fe₂O₃: Fe₂O₃ se décompose à haute température.

Fe₃O₄: Le point d'ébullition de Fe₃O₄ est 2623 ° C.

Propriétés magnétiques

Fe₂O₃: Fe₂O₃ est paramagnétique.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ est ferromagnétique.

Attraction vers un champ magnétique

Fe₂O₃: Fe₂O₃ peut être attiré par un champ magnétique externe puissant.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ peut être attiré même par un champ magnétique externe faible.

Structure en cristal

Fe₂O₃: Fe₂O₃ existent dans deux polymorphes majeurs; phase alpha, phase gamma et quelques autres phases. La phase alpha a une structure rhomboédrique et le gamma Fe₂O₃ a une structure cubique.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ a une structure spinelle cubique inverse.

Conductivité électrique

Fe₂O₃: Fe₂O₃ est moins conducteur d'électricité que le Fe₃O₄.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ est un bon conducteur électrique, et la conductivité est d'environ 10⁶ fois plus élevé que celui de Fe₂O₃.

Conclusion

L'hématite et la magnétite sont les principales sources de fer dans les processus de production industrielle de fer en métal. Ces minéraux sont utilisés comme matière première pour cette production. L'hématite contient principalement du fer sous forme de Fe₂O₃ tandis que la magnétite contient du fer sous forme de Fe₃O₄. Ces composés sont les principaux oxydes de fer que l’on trouve dans la nature. La principale différence entre Fe₂O₃ et Fe₃O₄ est-ce que Fe₂O₃ est un minéral paramagnétique n'ayant que Fe²⁺ état d'oxydation alors que Fe₃O₄ est un matériau ferromagnétique ayant à la fois Fe²⁺ et Fe³⁺ états d'oxydation.

Référence:

1. «Iron (III) oxyde». Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11 février 2018, disponible ici..
2. «Iron (II, III) oxide.». Wikipedia, Wikimedia Foundation, 10 février 2018, disponible ici..

Courtoisie d'image:

1. “Échantillon d'oxyde de fer (III)” de Benjah-bmm27 - Travail personnel (domaine public) via Commons Wikimedia
2. “Fe3O4" de Leiem - Travail personnel (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia