Atom besi dan oksigen dapat membentuk dua macam senyawa yaitu FeO dan Fe2O3. Senyawa ini memiliki sifat-sifat kimia dan fisika yang berbeda. Pada artikel ini, kita akan membahas tentang senyawa besi dan oksigen, reaksi pembentukannya, dan massa oksigen yang dibutuhkan untuk bereaksi dengan besi.
Senyawa Besi dan Oksigen
Senyawa besi dan oksigen adalah senyawa biner yang terdiri dari atom besi dan atom oksigen. Senyawa ini termasuk ke dalam golongan oksida logam. Ada dua macam senyawa besi dan oksigen yang umum dikenal, yaitu:
- FeO atau besi(II) oksida, juga disebut wustit. Senyawa ini berwarna hitam atau coklat gelap dan bersifat paramagnetik. Senyawa ini terbentuk ketika besi bereaksi dengan oksigen dalam kondisi reduksi.
- Fe2O3 atau besi(III) oksida, juga disebut hematit. Senyawa ini berwarna merah atau coklat kemerahan dan bersifat feromagnetik. Senyawa ini terbentuk ketika besi bereaksi dengan oksigen dalam kondisi oksidasi.
Reaksi Besi dan Oksigen
Reaksi besi dan oksigen dapat ditulis sebagai berikut:
- Fe + O2 → FeO
- 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3
Reaksi pertama adalah reaksi reduksi, dimana besi kehilangan elektron dan menjadi kation Fe2+. Reaksi ini membutuhkan suhu tinggi (sekitar 1000°C) dan atmosfer yang kurang oksigen.
Reaksi kedua adalah reaksi oksidasi, dimana besi kehilangan lebih banyak elektron dan menjadi kation Fe3+. Reaksi ini membutuhkan suhu lebih rendah (sekitar 300°C) dan atmosfer yang kaya oksigen.
Massa Oksigen yang Dibutuhkan
Massa oksigen yang dibutuhkan untuk bereaksi dengan besi tergantung pada jenis senyawa yang terbentuk. Kita dapat menggunakan rumus stoikiometri untuk menghitung massa oksigen yang dibutuhkan.
Misalnya, kita ingin menghitung massa oksigen yang dibutuhkan untuk bereaksi dengan 24,5 gram besi.
Untuk membentuk senyawa FeO, kita dapat menggunakan persamaan reaksi:
Fe + O2 → FeO
Dari persamaan ini, kita dapat melihat bahwa setiap 1 mol Fe (55,8 g) bereaksi dengan 0,5 mol O2 (16 g). Jadi, massa O2 yang dibutuhkan untuk bereaksi dengan 24,5 g Fe adalah:
(24,5 g / 55,8 g) x 0,5 mol x 16 g = 7 g
Jadi, massa O2 yang dibutuhkan untuk bereaksi dengan 24,5 g Fe menjadi FeO adalah 7 g.
Untuk membentuk senyawa Fe2O3, kita dapat menggunakan persamaan reaksi:
4Fe + 3O2 → 2Fe2O3
Dari persamaan ini, kita dapat melihat bahwa setiap 4 mol Fe (223,2 g) bereaksi dengan 3 mol O2 (96 g). Jadi, massa O2 yang dibutuhkan untuk bereaksi dengan 24,5 g Fe adalah:
(24,5 g / 223,2 g) x 3 mol x 16 g = 10,5 g
Jadi, massa O2 yang dibutuhkan untuk bereaksi dengan 24,5 g Fe menjadi Fe2O3 adalah 10,5 g.
Kesimpulan
Atom besi dan oksigen dapat membentuk dua macam senyawa yaitu FeO dan Fe2O3. Senyawa ini memiliki sifat-sifat kimia dan fisika yang berbeda. Reaksi besi dan oksigen tergantung pada kondisi suhu dan atmosfer. Massa oksigen yang dibutuhkan untuk bereaksi dengan besi tergantung pada jenis senyawa yang terbentuk.
