Back to the topics list
Google Play badge

kemijska svojstva metala, vađenje metala

U ovoj lekciji ćemo naučiti:

Metali su elementi koji imaju 1, 2 ili 3 elektrona u valentnoj/vanjskoj ljusci.


Valencija metala
Metali imaju valencije +1, +2 ili +3.
Metali gube elektrone i stvaraju katione poput Na - 1e - ⇒ Na 1+ (valencija +1)

Redukcijska priroda metala: Metali gube valentne elektrone i stoga su dobri redukcijski agensi.

Niz aktivnosti metala

Niz aktivnosti je niz rasporeda metala u opadajućem redoslijedu njihove reaktivnosti. Najaktivniji metal je na vrhu niza, a najmanje aktivan metal je na dnu niza . Koristi se za određivanje proizvoda pojedinačnih reakcija istiskivanja, pri čemu će metal A zamijeniti drugi metal B u otopini ako je A viši u nizu.

Reakcija sa

 Metali

Voda




  • K i Na burno reagiraju na hladnu vodu

2K + 2H 2 O ⇒ 2 KOH + H 2

  • Ca slabije reagira s hladnom vodom

Ca + 2H 2 O ⇒ Ca(OH) 2 + H 2

  • Mg u Fe glatko reagiraju s vrućom vodom/parom

3 Fe + 4H 2 O ⇔ Fe 3 O 4 + 4H 2

  • Metali u seriji aktivnosti ispod vodika ne reagiraju s vodom da bi istisnuli vodik.
Kiselina
  • K i Na eksplozivno reagiraju s razrijeđenom HCL ili razrijeđenom H2SO4

2K + 2HCL ⇒ 2KCl + H 2

  • Ca u Fe reagiraju smanjenom snagom s razr. HCL i dil. H2SO4 _

Fe + H 2 SO 4 ⇒ FeSO 4 + H 2

  • Metali u seriji aktivnosti ispod vodika ne reagiraju s razrijeđenim kiselinama da bi istisnuli vodik.
Kisik
  • K u Ag reagira s kisikom stvarajući metalne okside.

4K + O 2 ⇒ 2K 2 O

  • Pt i Au ne tvore okside

Vađenje metala

Proces ekstrakcije ovisi o fizikalnim i kemijskim svojstvima sastojaka rude. Tri su koraka uključena u ekstrakciju metala iz rude: Procesi velikih razmjera uključeni u ekstrakciju čistih metala iz njihove rude nazivaju se metalurgija.

Korak 1: Koncentracija rude

Rude su uobičajeni oksidi, na primjer, boksit (Al2O3), hematit (Fe2O3), rutil (TiO2), ili sulfidi, na primjer, pirit (FeS2), halkopirit (CuFeS2)

Ovaj korak uključuje odvajanje nečistoća iz rude. Uključene metode su:

a) Elektromagnetski proces:

Magnetnu rudu privlači magnet, a nemagnetske nečistoće se odmiču od magneta.

b) Pjenasti proces plutanja:

Ruda namočena uljem lebdi na vrhu, a nečistoće namočene vodom talože se dolje. Načelo flotacije s pjenom je da se sulfidne rude ponajprije kvase borovim uljem, dok se čestice gangua kvase vodom.

c) Proces gravitacijske separacije:

Guste čestice rude talože se u žljebovima, a lagane nečistoće ispire voda.

Korak 2: Ekstrakcija metala iz koncentrirane rude
Metali Ekstrakcija By Postupak
K, Na, Ca, Mg, Al Elektroliza

Elektroliza rastaljenih metalnih soli. Čisti metali nastali na katodi.

KBr ⇔ K + + Br -
K + + 1 e - ⇒ K (taložen na katodi)

Zn, Fe, Pb, Cu

Reducirajući agensi
[CO, H2, C ]

- Rude se prvo pretvaraju u okside (jer se oksidi lako reduciraju)
ZnCO 3 ⇒ ZnO + CO 2
- Metalni oksidi se zatim reduciraju u metale pomoću redukcijskog sredstva
ZnO + C ⇒ Zn + CO

Hg, Ag Termalno raspadanje

Metalni oksidi reducirani u metale samo toplinom

2HgO ∆ ⇒ 2 Hg + O 2

Korak 3: Pročišćavanje nečistog metala

Odvajanje nečistoća iz gore ekstrahiranih metala.

Elektrolitičko rafiniranje Tijekom elektrolize, elektroni se dodaju izravno metalnim ionima na katodi (negativnoj elektrodi). Čisti metal se taloži na katodi, a nečistoće se talože kao anodni mulj. Na primjer Cu, Pb, Al
Oksidacijsko rafiniranje Za rafiniranje metala oksidacijom njihovih nečistoća, na primjer, željeza. Prilikom oksidacije čisti metal ostaje u rastaljenom obliku, a nečistoće na primjer P, S, C oksidiraju se zrakom u odgovarajuće okside.
Rafiniranje destilacijom Za rafiniranje hlapljivih metala poput cinka, žive. Zagrijavanjem čisti metali isparavaju i kondenziraju se te skupljaju, a nehlapljive nečistoće ostaju iza

Download Primer to continue