鉄がさびると酸化鉄になると思うのですが、その化学式はどう表すのですか?
インターネットで調べてみても、みな様々でどれが正しいのかわかりません。
教えてください。

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A 回答 (3件)

鉄のさびにもいろいろな種類があるようですね。



http://www.chem.iwate-u.ac.jp/web/lab/kumagai/co …
このページにはα、β、γ型のFeOOH、Fe3O4、非晶質酸化鉄などが例示されていました。

参考URL:http://www.chem.iwate-u.ac.jp/web/lab/kumagai/co …
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この回答へのお礼

ありがとうございました。参考になりました。身近に思えて鉄は不思議な物質だったんですね。おどろきです。

お礼日時:2001/11/17 22:31

10年か20年前の内容ですが.その時点では


「鉄が日常生活で錆びて行く反応機構は未解明である」
と聞いています。
一つは.「塩素イオンの存在」(現在名称が変わったそうですが.名称を覚えていません)であり.「水の存在」であり.「酸素の存在」です。
一つの.反応では説明できず.又.部分的に異なる反応を考えなければならないのです。

現在.化学が進んでいますから.解明されているかもしれません。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。さびるということにこんなにいくつもの反応が重なっているなんて知りませんでした。

お礼日時:2001/11/17 22:36

参考URLの中ほどに、鉄のさびに関する記述があります。



これによると鉄のさび(赤さび)は
三酸化鉄(Fe2O3)
四酸化鉄(Fe3O4)
ということのようです

参考URL:http://www.info-niigata.or.jp/~clover-k/stainles …
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この回答へのお礼

ありがとうございました。参考にさせていただきます。錆に種類があったなんて知りませんでした。

お礼日時:2001/11/17 22:34

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Q化学式

たとえば

鉄+酸素=酸化鉄→3Fe+2O2=Fe3O4

というのが酸化鉄の化学式ですが・・

なぜ2O2なのですか?仮に酸素分子の事を言っていたとしても酸素分子はO2ですよね?なのになんで(左辺の式の方)2O2なんですか?
さらに分からないのが、3Feです。鉄やマグネシウムなどといった金属は分子を作らないと習いました。なのになぜ3Feなんでしょうか?
なぜ単純に
Fe+O=FeOにならないんですか?
これ以外にもこれと同じようなことで分からない化学式があります。
エタノールの化学式はC2H6Oですよね?
なのに、エタノール+酸素=二酸化炭素+水→C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O
となります。
エタノールの化学式はC2H6Oなのになぜこの化学反応式だとC2H5OHになっているんですか?
二酸化炭素の化学式はCO2、一酸化炭素の化学式はCOで、たった1文字違いで全く違う物質になんてしまうのに・・!
酸素の化学式は(仮に分子のことを言うとしても02)Oなのになぜわざわざ3O2になるんですか?
わけがわかりません・・。
それとも、まだ中学校レベル、高校受験レベルではそういう化学反応式を理屈抜きで暗記するべきなのですか?
おしえてください、お願いします・・。

たとえば

鉄+酸素=酸化鉄→3Fe+2O2=Fe3O4

というのが酸化鉄の化学式ですが・・

なぜ2O2なのですか?仮に酸素分子の事を言っていたとしても酸素分子はO2ですよね?なのになんで(左辺の式の方)2O2なんですか?
さらに分からないのが、3Feです。鉄やマグネシウムなどといった金属は分子を作らないと習いました。なのになぜ3Feなんでしょうか?
なぜ単純に
Fe+O=FeOにならないんですか?
これ以外にもこれと同じようなことで分からない化学式があります。
エタノールの化学式はC2H6Oですよね?
なのに、エ...続きを読む

Aベストアンサー

>鉄+酸素=酸化鉄→3Fe+2O2=Fe3O4
>というのが酸化鉄の化学式ですが・・

これは「化学反応式」です。「化学式」は個々の物質やイオンを元素記号を用いて表したものです。
Fe O2 Fe3O4 これらが化学式です。

>酸素分子はO2ですよね?

そうですよ。

>なのになんで(左辺の式の方)2O2なんですか?
>さらに分からないのが、3Feです。鉄やマグネシウムなどといった金属は分子を作らないと習いました。なのになぜ3Feなんでしょうか?

化学式は理解されているようですが、まだ「化学反応式」についての理解ができていないと思います。
化学反応式は、個々の化学式の前に「係数」をつけて反応時の数の比を表しています。「2」O2の「2」や「3」Feの「3」は係数です。書かれていない場合は係数「1」が入っていると考えます。

>なぜ単純に
>Fe+O=FeOにならないんですか?

酸素は分子性物質であるので、原則として分子式であるO2(2は下付き)で表すという制限があります。
また酸化鉄と一言で書かれていますが、酸化鉄(II)FeO 四酸化三鉄Fe3O4 酸化鉄(III)Fe2O3 があります。
中学校の教科書は名称を区別していません(総称になってしまうので、「酸化鉄」では化学式を特定できません)が、高校以上では区別して扱います。

>エタノールの化学式はC2H6Oなのになぜこの化学反応式だとC2H5OHになっているんですか?

これは化学式の書き方の違いで、前者は分子式(1分子中の原子の種類と数を表す)、後者は示性式(同じ原子を完全にはまとめずに、物質が特定できるよう構造に分けて書き表す)で書かれています。どちらも正しいのですが、C2H6Oの物質は2種類存在する(もう1つはCH3OCH3)ため、区別したいときには示性式で書きます。ある程度複雑な有機化合物は示性式が一般的です。

>それとも、まだ中学校レベル、高校受験レベルではそういう化学反応式を理屈抜きで暗記するべきなのですか?

すべての物質が判明している化学反応式を書く(化学式がわかっているので係数を入れ、反応する数の比を求める)のは純粋に理屈ですよ。化学反応では原子の種類と数が変らない。(左辺と右辺の原子の種類と数は同じ)それを満たすように係数という比を求めるのです。一種の数のパズルですね。

やり方は学校で学んでください。目算法と未定係数法がありますが、未定係数法は入試問題を解くための方法で、実用的価値はあまり無いと思います。(すべての反応物・生成物の化学式が判明しているという条件は稀です)ですから何でも未定係数法というのはお勧めできません。

>鉄+酸素=酸化鉄→3Fe+2O2=Fe3O4
>というのが酸化鉄の化学式ですが・・

これは「化学反応式」です。「化学式」は個々の物質やイオンを元素記号を用いて表したものです。
Fe O2 Fe3O4 これらが化学式です。

>酸素分子はO2ですよね?

そうですよ。

>なのになんで(左辺の式の方)2O2なんですか?
>さらに分からないのが、3Feです。鉄やマグネシウムなどといった金属は分子を作らないと習いました。なのになぜ3Feなんでしょうか?

化学式は理解されているようですが、まだ「化学反応式」についての理解...続きを読む

Q【生物化学】また水素水の話なんですけど体内の酸化と還元の話なら、別に水素に拘る必要もなく、鉄、一酸化

【生物化学】また水素水の話なんですけど体内の酸化と還元の話なら、別に水素に拘る必要もなく、鉄、一酸化炭素、ナトリウムでも体内還元は出来るわけですよね?

水素水を飲まずに鉄分を摂取したりナトリウムを摂取すれば水素水より効率的に還元は可能なのではないでしょうか?

一酸化炭素って吸ったらどうなるんでしょう。還元されて死んじゃうんでしたっけ。

還元されるのに一酸化炭素中毒で死ぬ。

なぜ一酸化炭素中毒で死ぬのに還元されるのだろう。

還元されること=健康に良いと決して言えないってことではないでしょうか。

酸化と還元。酸化は悪で還元は善という思想が悪いのでは?

本当に還元は善なのでしょうか。

Aベストアンサー

>還元されるのに一酸化炭素中毒で死ぬ。
条件が違うせいですね。どんな条件でも同じ反応が起これば化学は要らない。
一酸化炭素が還元性を持つのは鉄が真っ赤に焼けているときだけ。
体内では一酸化炭素に還元性は無く、ヘモグロビンの中のヘムと反応してカルボニルヘムになります。
酸素と一酸化炭素ではヘムとの結合力は格段に一酸化炭素が強いので、直ぐ死にます。

Q燃焼 化学式 MOL

理科の問題でMOLとかを習い第二鉄を燃焼させると酸化鉄は何グラムできるかという問題を解いていたのですが、燃焼の原理がだんだんわからなくなってきました。燃焼によって結びつく酸素の量は何によって決まるのでしょうか?MOLですかそれとも、化学式でFeOになるのでしょうか教えてください。

Aベストアンサー

鉄の一般的な価数は+2と+3です。wikiを見ますと:
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%85%B8%E5%8C%96%E9%89%84
となっています。
つまりFeOは+2の第一鉄、Fe2O3は3+の第二鉄となります。
ここから先は酸素と鉄の「量」と「温度・圧力」などによって熱力学的に最も安定な相が決まります。
詳細についてはFeO(酸化鉄)、Fe3O4(四酸化三鉄。俗に四三酸化鉄)、Fe2O3(三酸化二鉄。俗に三二酸化鉄)について検索サイトで調べて下さい。

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%85%B8%E5%8C%96%E9%89%84

Q黒さび(四酸化三鉄)の性質

黒さび(四酸化三鉄)は磁石につきますか?
また、電気を通しますか?

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過去に同じような質問があります.
http://okwave.jp/kotaeru.php3?q=1191416

結論からいえば,磁石につきます.
電気もかなり通します.金属ほどではありませんが.

Q酸化鉄Iはなぜない?

本を見ると、酸化鉄の種類として酸化鉄II(FeO)、酸化鉄III(Fe2O3)、四酸化三鉄(Fe3O4)はありますが、酸化鉄Iはありません。
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Aベストアンサー

 酸化鉄(II) は別名“酸化第一鉄”、酸化鉄(III) は“酸化第二鉄”とも呼びます。古い時代の呼び名ですが、恐らくイオンの価数と「第一」「第2」を混同する恐れがあり紛らわしいという理由で使われなくなったのでしょう。
 化学式 FeO で表される酸化鉄の場合、鉄イオンの価数が +2(人によっては、流儀の違いにより「+II」とも表記する)であるため、ローマ数字で符号を除いた価数を表し丸カッコにいれて「酸化鉄(II)」の様に表記します。

 因みに、もしも「酸化鉄(I)」なる化合物が存在したとすると、その化学式は Fe2O になると思われます。
 しかし、Fe^+ イオンは Fe^{2+} や Fe^{3+} よりも恐らくかなり不安定であるため、天然には殆ど存在しないでしょう。

Q鉄は、放っておくとすぐ酸化していわゆる赤さびになりますが、砂の中の砂鉄はなぜさびずにいるのでしょうか?

鉄は、放っておくとすぐ酸化していわゆる赤さびになりますが、砂の中の砂鉄はなぜさびずにいるのでしょうか?

塩水につかると、一般の鉄は特に早くさびますが、海の砂浜の砂鉄は少しもさびないのはなぜですか?

鉄を濃硫酸の中で焼くと、黒さびがついてそれでもう赤さびは出ない実験をしたことがありますが、あれと同様の現象がどこかの段階で会ったのでしょうか?

Aベストアンサー

砂鉄は鉄ではありません.産地によっても違いますが,主成分は磁鉄鉱という鉄の酸化物です.化学的には Fe3O4 という組成の化合物です.F酸化鉄(II) FeO が含まれていることもありますが,単純に FeO というわけでもありません.Wikipedia の記述は間違っています.
すでに酸化物ですが,この組成からわかるように,鉄は Fe(II) と Fe(III) が共存しています.そのため,これをさらに酸化することで,すべて Fe(III) からなる Fe2O3 にすることはできます.
しかし,このためには数百度程度の温度が必要です.常温では酸素があっても Fe2O3 にはなりません.
表面を覆うとか緻密とかいう以前の問題です.

ところで,通常の赤さびは Fe2O3 では「ありません」.塩水があると鉄が早く錆びるということは,錆形成が単なる酸化物生成ではないと言うことを意味しています.具体的には,酸素濃淡電池を駆動力とする鉄のイオン化 (溶解) 反応と,それに引き続いておこる水酸化物生成から,錆の形成は始まります.常温付近では,この条件から Fe2O3 ができることは,ほぼ完全にありえません.

砂鉄は鉄ではありません.産地によっても違いますが,主成分は磁鉄鉱という鉄の酸化物です.化学的には Fe3O4 という組成の化合物です.F酸化鉄(II) FeO が含まれていることもありますが,単純に FeO というわけでもありません.Wikipedia の記述は間違っています.
すでに酸化物ですが,この組成からわかるように,鉄は Fe(II) と Fe(III) が共存しています.そのため,これをさらに酸化することで,すべて Fe(III) からなる Fe2O3 にすることはできます.
しかし,このためには数百度程度の温度が必要です.常...続きを読む

Q酸化鉄

一酸化鉄(FeO)、三酸化鉄(Fe2O3)、四酸化鉄(Fe3O4)の3種類の製法と特性をそれぞれについて教えてほしんですけど。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

以前に酸化鉄系の磁性と関連する研究をしたことがありますので、補足アドバイスします。
酸化鉄系は、還元型(左側)から酸化型(右側)に順に並ぶ以下の系列があります。

FeO(ウスタイト)、Fe3O4(マグネタイト)、γ-Fe2O3(マグヘマイト)

これらは、何れも立方晶型の結晶構造を持ち、互いに、基本骨格を保ちながらほぼ連続的に変化することができます。このような結晶の変化をトポタキシーといいます。また、中間組成の物質は当然、非化学量論的(ノンストイキオメトリック)な化合物になります。
このうち、FeOは反強磁性体、Fe3O4とそこからγ-Fe2O3に至るまでの化合物はフェリ磁性体です。化学両論的Fe3O4のTcは585℃です。

ここで、最も酸化型のγ-Fe2O3の結晶構造が、非可逆的に3方晶系に変わったものが α-Fe2O3(ヘマタイト)で、いわゆる赤錆の成分です。α-Fe2O3は、寄生強磁性と呼ばれる特殊な磁性を示し、その基礎物性には今日でも十分解明されていない部分が残っています。

以上の記述は、記憶に頼ったところがあります。厳密な情報は文献で探されることをお勧めします。

以前に酸化鉄系の磁性と関連する研究をしたことがありますので、補足アドバイスします。
酸化鉄系は、還元型(左側)から酸化型(右側)に順に並ぶ以下の系列があります。

FeO(ウスタイト)、Fe3O4(マグネタイト)、γ-Fe2O3(マグヘマイト)

これらは、何れも立方晶型の結晶構造を持ち、互いに、基本骨格を保ちながらほぼ連続的に変化することができます。このような結晶の変化をトポタキシーといいます。また、中間組成の物質は当然、非化学量論的(ノンストイキオメトリック)な化合物になります。
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Q黒さび(酸化鉄)は磁石につくか?

タイトルのとおり、黒さび(酸化鉄)は磁石につきますか?
また、電気を通すかどうかも教えて下さい。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

どの程度なら「わずか」なのか「よく」なのか,その辺の基準はあいまいです.
金属ほどには流れませんが,テスターとかでははっきりわかる程度には流れます.黒錆層は一般に分厚くはないので,黒錆層に覆われた鉄の棒とかを使って,電池と豆電球をつなげば電球はつくでしょう.その程度には流れます.

Q赤錆(酸化鉄)は磁性がありますか?

教えてください。

鉄の赤錆(酸化鉄)は磁石にくっつくのでしょうか?

また、酸化鉄も、磁石に長時間くっつけておくことで
磁化するのでしょうか?(鉄みたいに)


以上、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

FeO は反強磁性体,Fe3O4(マグネタイト)はフェリ磁性体,Fe2O3(α-ヘマタイト)は常磁性体,γ-ヘマタイト(マグへマイト)はフェリ磁性体です。

> 鉄の赤錆(酸化鉄)は磁石にくっつくのでしょうか?

赤サビはα-ヘマタイトです。磁場に多少引き付けられますが,常磁性なのでごく僅かでしょう。ただし,もし鉄の酸化が不完全ならばマグネタイトを含む可能性があるので,その場合はより強く磁場に引き付けられるでしょう。

> また、酸化鉄も、磁石に長時間くっつけておくことで
> 磁化するのでしょうか?(鉄みたいに)

磁化は磁壁移動によって起こり,こにかかる時間は一瞬です。十分に強い磁場中に置けば一瞬で磁化しますが,弱ければ永久に磁化しません。FD や HD の書き込みにも,そんなに時間はかかってませんよね?

Q釘についたさびを酸化鉄と確認するにはどうしたら言いのでしょうか(自由研究)

知り合いの中学生が夏休みの自由研究で,釘を3週間程,水につけて酸化鉄をつくる実験をしたそうです.
しかし,このときできたさびが酸化鉄であると証明するにはどうしたらいいかと聞かれ,分からなくなりました.

(1)炭素を燃やし,酸化鉄から酸素を還元して,二酸化炭素にして,石灰水で二酸化炭素とする.⇒さび=酸化鉄の証明?
というのは考えたのですが,もっと簡単な証明の仕方はあるでしょうか?

中学生の自由研究なのであんまり難しいことはできません.

もし,知っている方がいれば教えてください.

すでに夏休みも終わりかけで,別の自由研究をするには時間がないそうです.

Aベストアンサー

証明自体は諦めた方がいいかもしれません.実験結果はあるのですから,別の考察ないし調査の項目を考えるほうを薦めます.さびとはどういうものなのかを本とかで調べて観察結果と照らし合わせるとか,さびを促進/抑制するにはどうすればいいか,とか.

ところで,常温で水がある環境中でできたさび中には,ベンガラは含まれていません.赤っぽいのはたいていは非晶質の Fe2O3・nH2O (n は1より少し大きい) 程度の組成の含水酸化物です.黒っぽいのは Fe3O4 です.


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