Eisenoxid Formel - Informatives

Eisenoxid gibt es in verschiedenen Formen

Eisenoxid ist, wie der Name schon sagt, eine Verbindung von Eisen und Sauerstoff. Es gibt mehrere Varianten. 

• Das liegt daran, dass Eisen zweiwertig oder auch dreiwertig auftreten kann. Zweiwertig heißt, es befinden sich 2 Elektronen auf der äußeren Schale. Entsprechend sind es beim dreiwertigen Eisen 3 Elektronen.
• Im Eisen(II) - oxid liegt das Eisen zweiwertig vor. Es kommt in der Natur als Wüstit (Mineral) vor und ist schwarz. Bei der Reduktion von Eisen(III) - oxid mit Kohlenstoffmonoxid oder Wasserstoff entsteht es. Es bildet sich auch, wenn Eisen mit geringem Sauerstoffdruck oxidiert. Bei der Oxidation mit Wasserdampf sind Temperaturen von mindestens 560^o C notwendig, um Eisen(II) - oxid entstehen zu lassen. Fällt die Temperatur darunter, zerfällt es zu Eisen und Eisen(II,III) - oxid.
• Eisen(II,III) - oxid enthält sowohl zweiwertiges, wie auch dreiwertiges Eisen. Es wird deshalb auch als Trieisentetraoxid bezeichnet und kommt in der Natur als Magnetit vor.
• Eisen(III) - oxid ist rot und wird oft als Pigment verwendet. Die Farbe nennt sich Eisenoxidrot. Dieses Eisenoxid ist der Hauptbestandteil aller roten, natürlich vorkommenden Erden. Mineralisch kommt Eisen(III) - oxid als Hämatit (Blutstein) oder Maghemit vor.

Der allseits bekannte und eher unbeliebte Rost ist eine Mischung aus mehreren Eisenoxiden.

Jede Variante hat eine eigene Formel

Im Eisen(II) - oxid (FeO) ist, wie oben schon gesagt, das Eisen zweiwertig, Fe²⁺. Der Sauerstoff O hat 6 Valenzelektronen, O^2-. Deshalb ergibt Fe²⁺ + O^2-=> FeO als neutrales Eisen(II) - oxidmolekül. Die zwei Elektronen, die dem Eisenmolekül genommen werden, werden dem Sauerstoffmolekül zugefügt.

• Eisen(III) - oxid hat die Formel Fe₂O_3. Hier ist das Eisen dreiwertig, deshalb werden 2 Eisenmoleküle und 3 Sauerstoffmoleküle gebraucht. Sonst geht die Rechnung nicht auf: 2 x 3 Eisenelektronen  werden den Eisenatomen genommen, um sie 2 Sauerstoffatomen zuzufügen   (2 x 3⁺ = 6⁺) entspricht (3 x 2^- = 6^-). Das Ergebnis Fe₂O₃ , ist wieder ein neutrales Molekül. Technisch wird dieses Eisenoxid aus Eisen(III) - oxidhydroxid gewonnen. Dabei wird dieses über 200 Grad erwärmt. Es bildet sich Eisen(III) - oxid und Wasser:  2FeO(OH) -> Fe₂O₃ + H₂O.
• Die Formel für Eisen(II,III) - oxid lautet Fe₃O₄ . Es entsteht bei hohen Temperaturen aus Sauerstoff und Eisen: 3Fe + 2O₂ -> Fe₃O₄. Unterhalb von 560^o C reagieren Eisen und Wasser zu Eisen(II,III) - oxid:   3Fe + 4H₂O -> Fe₃O₄ + 4H₂ . Bei Temperaturen über 1200^o C entsteht es aus Eisen(III) - oxid: 6Fe₂O₃ -> 4Fe₃O₄ + O₂.