碳酸铁

铁的碳酸盐矿物

碳酸铁（Iron carbonate），化学式为Fe2（CO3）3一种白色结晶。碳酸铁是铁的碳酸盐矿物，包括铁白云石等碳酸盐矿物中的铁。铁白云石含铁量低，属于铁白云石类型的矿石，不具有工业价值，但可作为熔剂利用。

化学性质

英文名称：Iron carbonate

化学式：Fe2（CO3）3

性质：与碳酸铝类似，常温下是很难长时间存在的。因为碳酸根离子和铁离子的结合很不稳定，它瞬间产生，瞬间就会水解，所以一般情况下很不容易得到这种物质。但这不排除特定的条件下。

水解离子方程式：3CO3 2- + 2Fe3++3H2O === 2Fe(OH)3 ↓+ 3CO2↑ （1）

化学反应方程式：Fe2(CO3)3 + 3H2O ===2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑ （2）

溶解性

我国现行中学化学教科书中的酸、碱和盐溶解性表，将碳酸铁(Ⅲ)划为不溶于水或在水中不存在。这是由于水合铁离子中Fe3+的电荷多，半径小，电荷的平方与半径之比值大，所以它的极化能力强。

在水中不存在的原因与证明

在水合铁离子中，Fe3+对配位的极性H2O分子中带负电荷的氧原子的吸引力和对带正电荷的氢原子的推斥力均较大，使水分子离解质子的能力增强。因此水合铁离子能给出质子，是质子酸。Fe(OH)3的溶度积小(Ksp=1.1×10-36)，也能促使水合铁离子的水解性增大，而使它的溶液呈现较强的酸性。在易溶性铁(Ⅲ)盐溶液中，加入碱金属的碳酸盐溶液时，便生成胶状Fe(OH)3沉淀，放出气体CO2，其反应可用水解离子方程式(1)表示。通过298K，反应物和产物的标准生成自由能（T=298K），可求得反应(1)的标准自由能变(T=298K)和标准平衡常数(Kθ)。

如果在Fe3+溶液中，加入碳酸钠溶液，使二者的浓度均为0.100mol/L，就能由CO32-的一级水解反应，求出[OH-]=4.22×10-3。

生成Fe(OH)3的离子积(Qi)为Qi=[Fe3+][OH-]3=0.100×(4.22×10-3)3=7.51×10-9。

Qi>>Ksp，因此，在这个溶液中能生成胶状Fe(OH)3沉淀。

由以上2个计算都能说明在水溶液中不存在碳酸铁(Ⅲ)。

碳酸铁测定

以碳酸铁含量较低为例说明碳酸铁的测定

称取0.1000~0.2000g试样于250毫升锥形瓶或烧杯中，加入125毫升HCl、0.5gSnCl2、2gNaCl，在经常摇动下于<10℃浸取30min。加30毫升水稀释，中速滤纸加入少量纸浆过滤，用HCl(1+99)洗锥形瓶或烧杯2-3次，洗沉淀和滤纸7-8次。将滤纸和残渣一同转入刚玉坩埚中，灰化，在600~700℃灼烧30min。取出冷却后，加3g过氧化钠，在700℃熔融10min，冷却后，沸水浸入250毫升烧杯中，加入25毫升HCI，加热浓缩，同前测定。所得结果为硅酸铰和黄铁矿中铁的合量，减去黄铁矿中铁即为硅酸铁结果。

分解反应

由于碳酸铁分解产物FeO与CO2相互间能继续进行反应，因而碳酸铁的分解有它自己的特征，并且比以前所讨论的分解反应更加复杂和难于研究。

如果碳酸铁是在抽成真空的条件下进行分解，由于分解出的二氧化碳失去与固体FeO的接触，FeO将不被氧化，则分解产物只有氧化亚铁和二氧化碳。由于研究困难，所以根据现有文献很难确定纯碳酸铁在1个二氧化碳大气压时的分解温度；而只能大致地确定此温度可能不超过400℃。

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