Eisen(II)-oxid

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung
02 – Leicht-/Hochentzündlich

Achtung

H- und P-Sätze H: Entzündbarer Feststoff.
P: Von Hitze, heissen Oberflächen, Funken, offenen Flammen sowie anderen Zündquellenarten fernhalten. Nicht rauchen.
MAK 1,5 mg/m3

Eisen(II)-oxid (früher auch Eisenoxydul genannt) ist eine chemische Verbindung von Eisen und Sauerstoff und zählt zu den Oxiden. Eisen(II)-oxid ist normalerweise nicht stöchiometrisch aufgebaut, die Zusammensetzung beträgt etwa Fe0,84O bis Fe0,95O. Grund dafür ist die ähnliche Kristallstruktur von Eisen(III)-oxid und dass Kristalldefekte entropisch günstig sind.

Vorkommen

Eisen(II)-oxid tritt während des Frischverfahrens/L-D-Verfahrens (Senkung des Kohlenstoffanteils) bei der Stahlerzeugung auf. Hierbei wird Sauerstoff in die Eisenschmelze geblasen. Der Sauerstoff verbindet sich mit Eisen zu FeO, das wiederum als Oxidationsmittel für störende Fremdelemente wie Silicium, Mangan und Phosphor wirkt:

\mathrm{Si + 2 \; FeO \rightarrow SiO_2 + 2 \; Fe}
\mathrm{Mn + FeO \rightarrow MnO + Fe}
\mathrm{2 \; P + 5 \; FeO \rightarrow P_2O_5 + 5 \; Fe}

Mit Hilfe von Calciumoxid (CaO) können diese Oxide von der Eisenschmelze abgetrennt werden.

In der Natur kommt Eisen(II)-oxid als Mineral Wüstit vor.

Kristallstruktur
Struktur von Eisen(II)-oxid
__ Fe2+     __ O2−
Allgemeines
Name Eisen(II)-oxid
Andere Namen Eisenoxydul, Eisenmonoxid
Verhältnisformel FeO
CAS-Nummer 1345-25-1
Kurzbeschreibung schwarzes Pulver
Eigenschaften
Molare Masse 71,85 g/mol
Aggregatzustand fest
Dichte 5,75 g/cm3
Schmelzpunkt 1 369 °C
Löslichkeit nahezu unlöslich in Wasser

Gewinnung und Darstellung

Eisen(II)-oxid entsteht bei der Reduktion von Eisen(III)-oxid mit Wasserstoff oder Kohlenstoffmonoxid. Auch durch Oxidation von Eisen unter geringem Sauerstoffdruck oder mit Wasserdampf bei Temperaturen größer 560 °C lässt sich Eisen(II)-oxid gewinnen.

Stöchiometrisches Eisen(II)-oxid lässt sich durch Erhitzen von Eisen(II)-oxalat auf etwa 850 °C im Vakuum und anschließendes schnelles Abschrecken auf Raumtemperatur herstellen.

\mathrm{FeC_2O_4 \rightarrow FeO + CO + CO_2}

Weiterhin bildet sich stöchiometrisches Eisen(II)-oxid bei der Reaktion von Fe1-xO und Eisen bei 770 °C und 50 kbar Sauerstoffdruck.

Eigenschaften

Eisen(II)-oxid ist nur über 560 °C stabil. Unterhalb dieser Temperatur bis hinab zu ca. 300 °C neigt es zur Disproportionierung zu Eisen und Eisen(II,III)-oxid:

\mathrm{4 \; FeO \rightarrow Fe_3O_4 + Fe}

Bei Raumtemperatur ist es metastabil. Es kann leicht oxidiert werden, durch Pyrolyse aus dem Oxalat erhaltenes feinverteiltes FeO ist pyrophor.

Eisen(II)-oxid ist antiferromagnetisch mit einer Néel-Temperatur von 198 K.

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Basierend auf einem Artikel in: Wikipedia.de
 
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Datum der letzten Änderung: Jena, den: 22.08. 2020