Back to the topics list
Google Play badge

właściwości chemiczne metalu, wydobywanie metalu

Na tej lekcji nauczymy się:

Metale to pierwiastki, które mają 1, 2 lub 3 elektrony w powłoce walencyjnej/zewnętrznej.


Wartościowość metali
Metale mają wartościowości +1, +2 lub +3.
Metale tracą elektrony i tworzą kationy, takie jak Na - 1e - ⇒ Na 1+ (wartościowość +1)

Redukujący charakter metali: Metale tracą elektrony walencyjne i dlatego są dobrymi środkami redukującymi.

Seria Aktywności Metali

Szeregi aktywności to szereg układów metali w malejącej kolejności ich reaktywności. Najbardziej aktywny metal znajduje się na górze szeregu, a najmniej aktywny na dole szeregu . Służy do wyznaczania produktów reakcji pojedynczego przemieszczenia, w których metal A zastąpi inny metal B w roztworze, jeśli A jest wyższy w szeregu.

Reakcja z

 Metale

Woda




  • K i Na reagują gwałtownie na zimną wodę

2K + 2H2O ⇒ 2 KOH + H2

  • Ca reaguje mniej energicznie z zimną wodą

Ca + 2H 2 O ⇒ Ca(OH) 2 + H 2

  • Mg do Fe płynnie reagują z gorącą wodą/parą

3 Fe + 4H 2 O ⇔ Fe 3 O 4 + 4H 2

  • Metale z serii aktywności poniżej wodoru nie reagują z wodą w celu wyparcia wodoru.
Kwas
  • K i Na reagują wybuchowo z rozcieńczonym HCL lub rozcieńczonym H 2 SO 4

2K + 2HCL ⇒ 2KCl + H 2

  • Ca do Fe reagują ze słabnącą energią z rozcieńczalnikiem. HCL i rozcieńcz. H2SO4 _

Fe + H2SO4 ⇒ FeSO4 + H2

  • Metale z serii aktywności poniżej wodoru nie reagują z rozcieńczonymi kwasami w celu wyparcia wodoru.
Tlen
  • K do Ag reaguje z tlenem, tworząc tlenki metali.

4K + O 2 ⇒ 2K 2 O

  • Pt i Au nie tworzą tlenków

Ekstrakcja metali

Proces wydobycia zależy od właściwości fizycznych i chemicznych składników rudy. Ekstrakcja metali z rud obejmuje trzy etapy: Procesy na dużą skalę związane z ekstrakcją czystych metali z odpowiednich rud nazywane są metalurgią.

Krok 1: Stężenie Rudy

Rudy to pospolite tlenki, na przykład boksyt (Al2O3), hematyt (Fe2O3), rutyl (TiO2) lub siarczki, na przykład piryt (FeS2), chalkopiryt (CuFeS2)

Etap ten polega na oddzieleniu zanieczyszczeń od rudy. Stosowane metody to:

a) Proces elektromagnetyczny:

Ruda magnetyczna jest przyciągana przez magnes, a zanieczyszczenia niemagnetyczne odsuwają się od magnesu.

b) Proces flotacji piany:

Ruda zwilżona ropą unosi się na wierzchu, a zanieczyszczenia zwilżone wodą osadzają się. Zasada flotacji piany polega na tym, że rudy siarczkowe są preferencyjnie zwilżane olejkiem sosnowym, podczas gdy cząstki skały płonnej są zwilżane wodą.

c) Proces separacji grawitacyjnej:

Gęste cząstki rudy osadzają się w rowkach, a lekkie zanieczyszczenia są wypłukiwane przez wodę.

Krok 2: Ekstrakcja metalu ze skoncentrowanej rudy
Metale Ekstrakcja wg Procedura
K, Na, Ca, Mg, Al Elektroliza

Elektroliza stopionych soli metali. Czyste metale utworzone na katodzie.

KBr ⇔ K + + Br -
K + + 1 e - ⇒ K (osadzone na katodzie)

Zn, Fe, Pb, Cu

Środki redukujące
[CO, H2 , C]

- Rudy są najpierw przekształcane w tlenki (ponieważ tlenki są łatwe do redukcji)
ZnCO 3 ⇒ ZnO + CO 2
- Tlenki metali są następnie redukowane do metali za pomocą środka redukującego
ZnO + C ⇒ Zn + CO

Hg, Ag Rozkład termiczny

Tlenki metali zredukowane do metali tylko przez ciepło

2HgO ∆ ⇒ 2Hg + O 2

Krok 3: Oczyszczanie zanieczyszczonego metalu

Separacja zanieczyszczeń z wyżej wyekstrahowanych metali.

Rafinacja elektrolityczna Podczas elektrolizy elektrony są dodawane bezpośrednio do jonów metali na katodzie (elektrodzie ujemnej). Czysty metal osadza się na katodzie, a zanieczyszczenia osadzają się w postaci szlamu anodowego. Na przykład Cu, Pb, Al
Rafinacja utleniająca Do rafinacji metali poprzez utlenianie ich zanieczyszczeń, np. żelaza. Podczas utleniania czysty metal pozostaje w postaci stopionej, a zanieczyszczenia np. P, S, C są utleniane powietrzem do odpowiednich tlenków.
Rafinacja destylacyjna Do rafinacji lotnych metali, takich jak cynk, rtęć. Podczas ogrzewania czyste metale odparowują, skraplają się i gromadzą, a nielotne zanieczyszczenia pozostają

Download Primer to continue