Nesta aula vamos aprender:
Os metais são os elementos que possuem 1, 2 ou 3 elétrons na camada de valência/externa.
Valência dos metais
Os metais têm valências +1, +2 ou +3.
Os metais perdem elétrons e formam cátions como, Na - 1e - ⇒ Na 1+ (valência +1)
Natureza redutora dos metais: Os metais perdem elétrons de valência e são, portanto, bons agentes redutores.
A série de atividades é uma série de arranjos de metais em ordem decrescente de sua reatividade. O metal mais ativo está no topo da série e o metal menos ativo está na parte inferior da série . É usado para determinar os produtos de reações de deslocamento simples, em que o metal A substituirá outro metal B em uma solução se A for maior na série.
Reação com | Metais |
Água |
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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| Ácido |
2K + 2HCL ⇒ 2KCl + H 2
Fe + H 2 SO 4 ⇒ FeSO 4 + H 2
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| Oxigênio |
4K + O 2 ⇒ 2K 2 O
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O processo de extração depende das propriedades físicas e químicas dos constituintes de um minério. Existem três etapas envolvidas na extração de metais do minério: Os processos em larga escala envolvidos na extração de metais puros de seus respectivos minérios são chamados de metalurgia.
Minérios são óxidos comuns, por exemplo, bauxita (Al2O3), hematita (Fe2O3), rutilo (TiO2), ou sulfetos, por exemplo, pirita (FeS2), calcopirita (CuFeS2)
Esta etapa envolve a separação das impurezas do minério. Os métodos envolvidos são:
a) Processo Eletromagnético:
O minério magnético é atraído por um ímã e as impurezas não magnéticas se afastam do ímã.
b) Processo de flutuação de espuma:
O minério molhado pelo óleo flutua no topo e as impurezas molhadas pela água se instalam. O princípio da flutuação da espuma é que os minérios de sulfeto são preferencialmente umedecidos pelo óleo de pinho, enquanto as partículas de ganga são umedecidas pela água.
c) Processo de Separação por Gravidade:
Partículas de minério densas se acomodam em sulcos e impurezas leves são lavadas pela água.
| Metais | Extração por | Procedimento |
| K, Na, Ca, Mg, Al | Eletrólise | Eletrólise de sais metálicos fundidos. Metais puros formados no cátodo. KBr ⇔ K + + Br - |
| Zn, Fe, Pb, Cu | Agentes redutores | - Os minérios são primeiro convertidos em óxidos (pois os óxidos são fáceis de reduzir) |
| Hg, Ag | Decomposição termal | Óxidos metálicos reduzidos a metais apenas pelo calor 2HgO ∆ ⇒ 2 Hg + O 2 |
Etapa 3: Refinação de Metal Impuro
Separação de impurezas dos metais extraídos acima.
| Refino eletrolítico | Durante a eletrólise, os elétrons estão sendo adicionados diretamente aos íons metálicos no cátodo (o eletrodo negativo). O metal puro é depositado no cátodo e as impurezas são sedimentadas como lama anódica. Por exemplo Cu, Pb, Al |
| Refinação de Oxidação | Para refinar metais por oxidação de suas impurezas, por exemplo, ferro. Na oxidação, o metal puro permanece na forma fundida e as impurezas, como P, S, C, são oxidadas pelo ar nos respectivos óxidos. |
| Refinação de destilação | Para refinar metais voláteis como zinco, mercúrio. Ao aquecer os metais puros vaporizam e são condensados e coletados e as impurezas não voláteis ficam para trás |
