العلومالكيمياءالكيمياء غير العضوية

أكسيد الحديد الثنائي – FeO

في الحقيقة هناك أنواع مختلفة من أكاسيد الحديد، ومركب أكسيد الحديد (II) هو أحد هذه المركبات غير العضوية وهو عبارة عن مركب أيوني، يتكون من عنصر الأكسجين وعنصر الحديد، وهو مكون شائع في العديد من المواد من حولنا، كما أنه عبارة عن مسحوق أسود يستخدم في صناعة الأصباغ والأصباغ المستخدمة في طلاء الفخار، يمتلك الصيغة الكيميائية التالية: (FeO)، وعندما يرتبط الماء بجزيئات أكسيد الحديد (II) فإنه يتحول إلى اللون الأخضر، وفي هذا الشكل يعتبر أيضًا أحد مكونات الزجاج الأخضر الممتص للحرارة والذي يشيع استخدامه في السيارات والنوافذ في المباني.

 

أكسيد الحديد الثنائي

 

  • يظهر أكسيد الحديد (II) في الطبيعة نتيجة الأكسدة غير الكاملة لمعدن الحديد، ويمكن تحضيره صناعياً عن طريق تسخين أكسالات الحديد (II) (FeC2O4) على الرغم من أن ناتج هذا التفاعل ملوث بأكسيد آخر من الحديد وهو ثلاثي أكسيد ثلاثي أكسيد (Fe3O4).

 

  • إن الحديد معدن انتقالي مما يعني أنه يمكنه التبرع بإلكترونات متعددة في تفاعلات كيميائية، عندما يتأكسد غاز الأكسجين في الحديد، ويتكون أكسيد الحديد الثنائي عندما لا يتأكسد الحديد تمامًا، وأكسيد الحديد (II)وهو مسحوق أسود كثيف يتواجد في الطبيعة كمعدن (wustite) يتفاعل بسهولة مع الأكسجين الموجود في الهواء لتكوين أكسيد الحديد (III) ومع ثاني أكسيد الكربون لتكوين كربونات الحديد (II) (FeCO3).

 

  • إن كسيد الحديد (II) له ثلاثة استخدامات أساسية، أولاً تم استخدامه منذ فترة طويلة كصبغة أو صبغة في الفخار، والزجاج، خاصة في الزجاج الأخضر الماص للحرارة المستخدم في المباني والسيارات وغيرها من التطبيقات، ويستخدم المركب أيضًا كمواد خام في إنتاج الفولاذ، وأخيرًا فإنه يتم استخدام أكسيد الحديد (II) كعامل مساعد في عدد من العمليات الصناعية والكيميائية.

 

  • يوجد كل من أكسيد الحديد (II) وأكسيد الحديد (III) بكثرة في الصخور على سطح المريخ، والأول يفسر اللون الأسود الغامق تقريبًا لبعض الصخور في حين أن الأخير مسؤول عن اللون الأحمر السائد لسطح الكوكب، ويعتبر استنشاق أبخرة أو غبار أكسيد الحديد (II) خطرًا، ويمكن أن يسبب تهيج الحلق والأنف، كما وقد تؤدي المستويات العالية من التعرض إلى حالة تعرف باسم حمى الدخان المعدني وهو مرض التعرض في مكان العمل الذي يسبب أعراضًا تشبه أعراض الأنفلونزا، ويمكن أن يكون للتعرض المستمر بمستويات عالية آثار أكثر خطورة بما في ذلك مرض يُعرف باسم داء السديريات وهو التهاب يصيب الرئتين مصحوبًا بأعراض تشبه الالتهاب الرئوي.

 

  • إن مركب أكسيد الحديد (II) والمعروف أيضًا باسم أكسيد الحديد أو الحديدوز هو أحد أكاسيد الحديد، وهو عبارة عن مسحوق أسود اللون، يتكون من عنصر الحديد الكيميائي في حالة الأكسدة 2 المرتبط بالأكسجين، ويُعرف شكله المعدني باسم (wüstite)، ولا ينبغي أن يتم الخلط بين أكسيد الحديد (II) والصدأ والذي يتكون عادة من أكسيد الحديد (III) (أكسيد الحديديك)، وأكسيد الحديد (II) هو مثال لمركب غير متكافئ ويمكن أن تختلف نسبة عناصر الحديد والأكسجين وعادة ما تكون العينات عبارة عن نقص في الحديد بتركيبات تتراوح من (Fe0.84O إلى Fe0.95O).

 

تحضير أكسيد الحديد (II)

 

  • من الممكن أن يتم تحضير أكسيد الحديد الثاني عن طريق تسخين مركب أكسالات الحديد (II) في وسط مفرغ كما في المعادلة التالية:

 

FeC2O4 → FeO + CO + CO2

 

  • من الممكن جعل المسحوق الأسود أقل تفاعلًا عن طريق التسخين، ويتم إخماد العينة المسخنة من أجل منع عدم التناسب، ويمكن تحضير أكسيد الحديد المتكافئ عن طريق تسخين (Fe0.95O) مع الحديد المعدني عند درجة حرارة 770 درجة مئوية و 36 كيلو بار.

 

  • إن مركب أكسيد الحديد الثنائي غير مستقر ديناميكيًا حراريًا تحت 575 درجة مئوية، وينتج المعدن و (Fe3O4) كما في المعادلة التالية:

 

4FeO → Fe + Fe3O4

 

  • يعتمد أكسيد الحديد الثنائي على هيكل الملح الصخري المكعب، حيث يتم تنسيق ذرات الحديد ثماني السطوح بواسطة ذرات الأكسجين وذرات الأكسجين التي يتم تنسيقها على صورة ثماني السطوح بواسطة ذرات الحديد، ويظهر القياس غير المتكافئ بسبب سهولة أكسدة (FeII إلى FeIII) حيث يحل بشكل فعال محل جزء صغير من (FeII) مع ثلثي عدد (FeIII)، والذي يشغل مواقع رباعي السطوح في شبكة أكسيد معبأة قريبة.

 

  • أما تحت 200 درجة كلفن فإن هناك تغيير صغير جدا في الهيكل الذي يغير التناظر إلى المعين الوجهي وتصبح العينات مغنطيسية مضادة، ويستخدم أكسيد الحديد (II) كصبغة، ولقد تمت الموافقة عليه من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية من أجل الاستعمال في مستحضرات التجميل ويستعمل في بعض أحبار الوشم.

المصدر
1. INORGANIC CHEMISTRYCATHERINE E. HOUSECROFT AND ALAN G. SHARPE, FOURTH EDITION.2. Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity Subsequent Edition by James E. Huheey (Author), Ellen A. Keiter (Author), Richard L. Keiter (Author).3. ‘Inorganic Chemistry’ by Catherine .E. Housecroft and Alan.G. Sharpe Pearson, 5th ed. 20184. ‘Basic Inorganic Chemistry’ ‘Inorganic Chemistry’, by Miessler, Fischer, and Tarr, 5th Edition, Pearson, 2014.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى