碳酸鐵

碳酸鐵

碳酸鐵(carbonate iron(cFe))是鐵礦石中含鐵碳酸鹽礦物中的鐵,包括菱鐵礦、鐵白雲石等碳酸鹽礦物中的鐵。菱鐵礦(FeCO3)中含FeO 62.1%,CO2 37.9%,焙燒以後CO2消失,FeO含量相對提高,因此在評價菱鐵礦礦床時,其工業指標可略低於磁鐵礦石、赤鐵礦石。鐵白雲石含鐵量低,屬於鐵白雲石類型的礦石,不具有工業價值,但可作為熔劑利用。

定義

碳酸鐵碳酸鐵

碳酸鐵是

鐵礦石中含鐵

碳酸鹽礦物中的鐵,包括

菱鐵礦、

鐵白雲石等碳酸鹽礦物中的鐵。菱鐵礦(FeCO3)中含FeO 62.1%,CO2 37.9%,

焙燒以後CO2消失,FeO含量相對提高,因此在評價菱鐵礦礦床時,其工業指標可略低於

磁鐵礦石、

赤鐵礦石。鐵白雲石含鐵量低,屬於鐵白雲石類型的

礦石,不具有工業價值,但可作為

熔劑利用。

化學性質

英文名稱:carbonate iron(cFe)

化學式:Fe2(CO3)3

性質:與

碳酸鋁類似,常溫下是很難長時間存在的。因為

碳酸根離子和鐵離子的結合很不穩定,它瞬間產生,瞬間就會水解,所以一般情況下很不容易得到這種物質。但這不排除特定的條件下。

水解方程式:3CO3 2- + 2Fe3+ +3H2O === 2Fe(OH)3 ↓+ 3CO2↑

溶解性

我國現行高級中學化學教科書中的酸、鹼和鹽

溶解性表,將

碳酸鐵(Ⅲ)不溶於水改成在水中不存在

。這是由於水合鐵離子(Fe(H2O)3+6)中Fe3+的電荷多,半徑小,電荷的平方與半徑之比值大(Z2/r=3515C2·m-1×1028),所以它的極化能力強。

在水中不存在的原因與證明

在Fe(H2O)3+6中,Fe3+對配位的極性H2O分子中帶

負電荷的氧原子的吸引力和對帶正電荷的氫原子的推斥力均較大,使水分子離解質子的能力增強。因此Fe(H2O)3+6能給出質子,是質子酸。

Fe(OH)3的溶度積小(Ksp=1.1×10-36),也能促使Fe(H2O)3+6的水解性增大,而使它的溶液呈現較強的酸性。

在易溶性鐵(Ⅲ)鹽溶液中,加入鹼金屬的碳酸鹽溶液時,便生成膠狀Fe(OH)3沉澱,放出氣體CO2

,其反應可用離子方程式(1)表示。通過298K,反應物和產物的標準

生成自由能(ΔfG298°),可求得反應(1)的標準自由能變(ΔfG298°)和標準平衡常數(K°)。

如果在Fe3+溶液中,加入碳酸鈉溶液,使二者的濃度均為0.100mol/L,就能由CO2-3的一級水解反應,求出[OH-]=4.22×10-3。

生成Fe(OH)3的離子積(Qi)為Qi=[Fe3+][OH-]3=0.100×(4.22×10-3)3=7.51×10-9。

Qi>>Ksp,因此,在這個溶液中能生成膠狀Fe(OH)3沉澱

由以上2個計算都能說明在水溶液中不存在碳酸鐵(Ⅲ)。

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