Химия. Анкудимова И.А. - 42 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

листы, вытягивается в проволоку, поддается ковке, штамповке, прессованию. Наиболее пластичные –
медь, серебро, золото.
Плотность металлов различна и изменяется в широких пределах. По плотности металлы можно раз-
делить на: 1) легкие (ρ < 5 г/см
3
); 2) тяжелые (ρ > 5 г/см
3
). Легкие металлы обычно и самые легкоплавкие
(Ls – 28
°С), а тяжелые – самые тугоплавкие (W – 3380 °С), температура кипения металлов очень высокая
(Cu – 2877
°C, Pt – 4350 °C).
Для многих металлов характерен полиморфизм, т.е. в зависимости от условий (температуры) они
принимают различные кристаллические формы в твердом состоянии (Со – до 420
°С находится в α-форме,
при
t > 420 °С – β-форма). При повышении температуры происходит переход от α- к β-, а затем к γ-
модификациям, каждая последующая модификация имеет менее плотную упаковку.
Металлы различаются также по магнитным свойствам на:
1) диамагнитные (выталкиваются из магнитного поля) – Сu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Zr;
2) парамагнитные – Sc, V, La, Ti, Y, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn;
3) ферромагнитные (высокая магнитная восприимчивость) – Fe, Co, Ni.
В технике металлы разделяются на:
1) черные (железо и его сплавы); 2) цветные (Mg, Al, Zn); 3) редкие (Ti, La, In, Be, V, Mo); 4) драго-
ценные (Ag, Au, Pt, Ir).
Методы добывания металлов из руд
Большинство металлов находится в природе в виде соединений с другими элементами. Минералы и
горные породы, содержащие соединения металлов и пригодные для получения этих металлов заводским
путем, называются
рудами. Очень часто содержание металлов в рудах мало и поэтому приходится вначале
применять их обогащение. Методы обогащения руд:
1) метод, основанный на различной смачиваемости поверхности минералов водой, называется
флотацион-
ным
;
2) метод, основанный на различии плотности и вследствие этого скорости падения зерен минералов в жид-
кости, называется
гравитационным;
3) метод, основанный на разделении минералов по их магнитным свойствам, называется
магнитным.
Только немногие металлы встречаются в свободном состоянии (Cu, Au, Ag, Hg). Металлы, встречающиеся
в природе в свободном виде, называются
самородными. Получают самородные металлы посредством механи-
ческого отделения
их от той породы, в которой они заключены (например, промыванием водой). Все остальные
металлы добывают химической переработкой. Основным методом получения металлов из руд является метал-
лургический, который подразделяется на:
1) металлургические процессы, протекающие при высоких температурах, называются
пирометаллургиче-
скими
2CuFeS
2
+ SO
2
+ 2SiO
2
→
t
2Cu + 2FeSiO
3
+ 4SO
2
;
а) восстановление металла из его оксида с помощью другого металла называется металлотермией:
2Li
2
O + Si
→
t
4Li↑ + SiO
2
;
6KCl + 4CaO + 2Si
→
t
6K↑ + 3CaCl
2
+ CaO·SiO
2
;
2CsCl + Ca
→
t
2Cs↑ + CaCl
2
;
Rb
2
CO
3
+ 3Mg
→
t
2Rb↑ + 3MgO + C;
BeF
2
+ Mg
→
t
Be↑ + MgF
2
;
Если в качестве восстановителя применяется алюминий, то процесс называется алюминотермией:
Cr
2
O
3
+ 2Al
→
t
2Cr + Al
2
O
3
;
CaO + 2Al
→
t
3Ca↑ + CaO·Al
2
O
3
;
б) важнейший способ получения металлов основан на восстановлении их оксидов углем или СО:
Cu
2
O + C
→
t
2Cu + CO
↑;
2ZnS + 3O
2
→
t
2ZnO + 2SO
2
↑; ZnO + C
→
t
Zn + CO
↑;
Cr
2
O
3
+ 3CO
→
t
2Cr + 3CO
2
↑;
MgO + C
→
t
Mg↑ + CO;
2) извлечение металлов из руд в виде их соединений водными растворами различных реагентов с после-
дующим выделением металлов из растворов называются
гидрометаллургическими:
Cu
2
S + 2Fe
2
(SO
4
)
3
= 4FeSO
4
+ 2CuSO
4
+ S c последующим выделением меди железом;

Страницы