Óxidos de hierro

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Los óxidos de hierro  son compuestos de hierro con oxígeno .

Los óxidos y oxihidróxidos de hierro están ampliamente distribuidos en la naturaleza y juegan un papel importante en muchos procesos geológicos y biológicos. Se utilizan como minerales de hierro , pigmentos , catalizadores , termitas y se encuentran en la hemoglobina . Los óxidos de hierro son pigmentos económicos y duraderos en pinturas , revestimientos y hormigones coloreados. Cuando se utiliza como colorante alimentario , se numera E172 .

Estequiometría

Los óxidos de hierro están compuestos de hierro (Fe(II)) o hierro (Fe(III)) o ambos. El hierro adopta una geometría de coordinación octaédrica o tetraédrica. El óxido adopta coordinación tetraédrica u octaédrica. Solo unos pocos óxidos son de gran importancia en la superficie terrestre, en particular la wuestita , la magnetita y la hematita . Se conocen dieciséis óxidos de hierro diferentes, de los cuales tres son los más comunes y estudiados:

• FeO - óxido de hierro (II) ( wustita mineral );
• Fe 2 O 3  - óxido de hierro (III) (minerales hematita y maghemita en modificaciones alfa y gamma, respectivamente);
• Fe 3 O 4  - óxido de hierro (II, III) , un óxido complejo que contiene simultáneamente iones de hierro (II) y hierro (III) (mineral magnetita ).

Nombre	Fórmula	Temperatura de fusión	Temperatura de ebullición	Color
Óxido de hierro (II)	Fe O	1377°C	3414°C	el negro
Óxido de hierro (III)	Fe2O3 _ _ _	1566°C	1987°C	Rojo marrón
Óxido de hierro (II, III)	Fe 3 O 4	dic. 1538; 1590; 1594°C	2623°C	el negro

También se conocen varios otros óxidos de hierro raros y poco estudiados:

• FeO 2  - peróxido de hierro (II) [1]
• Fe4O5 [ 2 ] _
• Fe 5 O 6 [3]
• Fe5O7 [ 4 ] _
• Fe25O32 [ 4 ] _
• Fe 13 O 19 [5]

Reacciones

Los óxidos de hierro se convierten en metal en altos hornos y plantas relacionadas . Los agentes reductores típicos son varias formas de carbono . Una reacción típica comienza con óxido de hierro [6] :

2 Fe 2o3 + 3c → 4 Fe + 3 CO2

En la naturaleza

El hierro se almacena en muchos organismos en forma de ferritina , que es óxido de hierro encerrado en una cubierta proteica solubilizante [7] .

Las especies bacterianas, incluidas Shewanella oneidensis , Geobacter sulfurreducens y Geobacter metallireducens , utilizan óxidos de hierro como aceptores terminales de electrones [8] .

Uso

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

Los óxidos de hierro son pigmentos importantes que vienen en diferentes colores (negro, rojo, amarillo). Entre sus muchas ventajas: son económicos, tienen colores vivos y no son tóxicos [9] .

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

Véase también

• Óxido de hierro (III) polihidratado FeO(OH)
• Óxido-cloruro de hierro FeOCl (ver cloruro )

Notas

1. ↑ Hu, Qingyang; Kim, pato joven; Yang, Wengué; Yang, Liuxiang; Meng, Yue; Zhang, Li; Mao, Ho-Kwang (junio de 2016). “FeO 2 y (FeO)OH en condiciones profundas del manto inferior y los ciclos de oxígeno e hidrógeno de la Tierra”. Naturaleza []. 534 (7606): 241-244. Código Bib : 2016Natur.534..241H . DOI : 10.1038/naturaleza18018 . ISSN  1476-4687 . PMID27279220  . _
2. ↑ Descubrimiento del óxido de hierro de alta presión recuperable Fe4O5 .  (indefinido)
3. ↑ Lavina, Bárbara; Meng, Yue (2015). “Síntesis de Fe5O6” . Avances de la ciencia . 1 (5): e1400260. doi : 10.1126/ sciadv.1400260 . PMC 4640612 . PMID 26601196 .  
4. ↑ 1 2 Bykova, E.; Dubrovinsky, L.; Dubrovinskaia, N.; Bykov, M.; McCammon, C.; Ovsyannikov, SV; Liermann, H.-P.; Kupenko, I.; Chumakov, A. I.; Ruffer, R.; Hanfland, M.; Prakapenka, V. (2016). “Complejidad estructural del Fe2O3 simple a altas presiones y temperaturas” . Comunicaciones de la Naturaleza . 7 : 10661. doi : 10.1038 /ncomms10661 . PMC  4753252 . IDPM  26864300 .
5. ↑ Merlini, Marco; Hanfland, Michael; Salamat, Ashkan; Petitgirard, Sylvain; Muller, Harald (2015). "Las estructuras cristalinas de Mg2Fe2C4O13, con carbono tetraédricamente coordinado, y Fe13O19, sintetizadas en condiciones de manto profundo". mineralogista estadounidense . 100 (8-9): 2001-2004. DOI : 10.2138/am-2015-5369 .
6. ↑ Greenwood NN, Earnshaw A. Química de los  elementos . — 2ª ed. - Butterworth-Heinemann , 1997. - Pág. 1072. - ISBN 0-08-037941-9 .
7. ↑ Honarmand Ebrahimi, Kourosh; Hagedoorn, Peter-Leon; Hagen, Wilfred R. (2015). “Unidad en la Bioquímica de las Proteínas de Almacenamiento de Hierro Ferritina y Bacterioferritina”. Reseñas químicas . 115 (1): 295-326. DOI : 10.1021/cr5004908 . PMID  25418839 .
8. ↑ Bretschger, O.; Obraztsova, A.; Sturm, California; Chang, IS; Gorby, YA; Reed, SB; Culley, DE; Reardon, CL; Barúa, S.; Romine, MF; Zhou, J.; Beliaev, AS; Bouhenni, R.; Saffarini, D.; Mansfeld, F.; Kim, B.-H.; Fredrickson, JK; Nealson, KH (20 de julio de 2007). “Producción actual y reducción de óxido metálico por Shewanella oneidensis MR-1 de tipo salvaje y mutantes” . Microbiología Aplicada y Ambiental . 73 (21): 7003-7012. DOI : 10.1128/AEM.01087-07 . PMC2223255  ._ _ PMID  17644630 .
9. ↑ Plantilla:Ullmann