Dans cette leçon, nous allons apprendre :
Les métaux sont les éléments qui ont 1, 2 ou 3 électrons dans la valence/enveloppe externe.
Valence des métaux
Les métaux ont des valences +1, +2 ou +3.
Les métaux perdent des électrons et forment des cations comme, Na - 1e - ⇒ Na 1+ (valence +1)
Nature réductrice des métaux : Les métaux perdent des électrons de valence et sont donc de bons agents réducteurs.
La série d'activité est une série d'arrangements de métaux dans l'ordre décroissant de leur réactivité. Le métal le plus actif est en haut de la série et le métal le moins actif est en bas de la série . Il est utilisé pour déterminer les produits de réactions de déplacement unique, dans lesquelles le métal A remplacera un autre métal B dans une solution si A est plus élevé dans la série.
Réaction avec | Métaux |
Eau |
2K + 2H 2 O ⇒ 2 KOH + H 2
Ca + 2H 2 O ⇒ Ca(OH) 2 + H 2
3 Fe + 4H 2 O ⇔ Fe 3 O 4 + 4H 2
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| Acide |
2K + 2HCL ⇒ 2KCl + H 2
Fe + H 2 SO 4 ⇒ FeSO 4 + H 2
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| Oxygène |
4K + O 2 ⇒ 2K 2 O
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Le processus d'extraction dépend des propriétés physiques et chimiques des constituants d'un minerai. Il y a trois étapes impliquées dans l'extraction des métaux du minerai : Les processus à grande échelle impliqués dans l'extraction des métaux purs de leurs minerais respectifs sont appelés métallurgie.
Les minerais sont des oxydes courants, par exemple, la bauxite (Al2O3), l'hématite (Fe2O3), le rutile (TiO2) ou des sulfures, par exemple, la pyrite (FeS2), la chalcopyrite (CuFeS2)
Cette étape implique la séparation des impuretés du minerai. Les méthodes impliquées sont :
a) Processus électromagnétique :
Le minerai magnétique est attiré par un aimant et les impuretés non magnétiques s'éloignent de l'aimant.
b) Processus de flottation de mousse :
Le minerai mouillé par le pétrole flotte sur le dessus et les impuretés mouillées par l'eau se déposent. Le principe de la flottation par mousse est que les minerais sulfurés sont préférentiellement mouillés par l'huile de pin, tandis que les particules de gangue sont mouillées par l'eau.
c) Processus de séparation par gravité :
Les particules de minerai denses se déposent dans les rainures et les impuretés légères emportées par l'eau.
| Métaux | Extraction par | Procédure |
| K, Na, Ca, Mg, Al | Électrolyse | Électrolyse des sels métalliques fondus. Métaux purs formés à la cathode. KBr ⇔ K + + Br - |
| Zn, Fe, Pb, Cu | Les agents réducteurs | - Les minerais sont d'abord convertis en oxydes (car les oxydes sont faciles à réduire) |
| Hg, Ag | Décomposition thermique | Oxydes métalliques réduits en métaux par la chaleur seule 2HgO ∆ ⇒ 2Hg + O 2 |
Étape 3 : Affinage du métal impur
Séparation des impuretés des métaux extraits ci-dessus.
| Raffinage électrolytique | Pendant l'électrolyse, des électrons sont ajoutés directement aux ions métalliques à la cathode (l'électrode négative). Le métal pur se dépose à la cathode et les impuretés se déposent sous forme de boue anodique. Par exemple Cu, Pb, Al |
| Affinage par oxydation | Pour raffiner les métaux par oxydation de leurs impuretés, par exemple le fer. Lors de l'oxydation, le métal pur reste sous forme fondue et les impuretés, par exemple P, S, C, sont oxydées par l'air en oxydes respectifs. |
| Affinage par distillation | Pour raffiner les métaux volatils comme le zinc, le mercure. Lors du chauffage, les métaux purs se vaporisent et sont condensés et collectés et les impuretés non volatiles restent derrière |
