Общие способы получения металлов

28/04/20г. Урок № 62

Общие способы получения металлов

Смотреть по ссылке урок: https://www.youtube.com/watch?v=hrYXHEyLPKg

!Записать всё в тетрадь для работ выполнить задание!

Металлы присутствуют в природе как в самородном состоянии (самородные металлы), так и в виде различных соединений. В свободном состоянии присутствуют в природе металлы, которые либо плохо окисляются кислородом, либо совсем не окисляются. Например, платина, золото, серебро. Но чаще всего металлы существуют в природе в связанном состоянии в составе минералов.

Минерал– это химически и физически индивидуализированный продукт природной физико-химической реакции, находящийся в кристаллическом состоянии.

Активные металлы часто присутствуют в природе в виде солей (сульфаты, нитраты, хлориды, карбонаты). Минералы входят в состав горных пород и руд. Существуют различные способы обогащения руды. Один из них флотация.

Пирометаллургически получают(методы извлечения металлов из руд под действием высоких температур. Оксидные руды и оксиды восстанавливают углем, оксидом углерода (II), более активным металлами (алюминий, магний)): чугун, сталь, медь, свинец, никель, хром и другие металлы.

Для получения металлов из руд необходимо перевести металлы из руд в какую-нибудь единую форму, чаще всего в форму оксидов.

2CuS +3 O₂ 2CuO + 2SO₂

4FeS₂ +11O₂ 2Fe₂O₃ + 8SO₂

Полученные оксиды можно восстанавливать несколькими способами.

1. Один из основных - это металлотермия.

- Алюмотермия (алюминотермия)

Cr₂O₃ +2 Al 2Al₂O₃ + 2Cr

- Магниетермия.

Fe₂O₃ +3Mg 3MgO + 2Fe

Можно проводить восстановление и другими веществами.

CuO + C → Cu + CO↑

NiO + H₂→ Ni + H₂O

2. Термическое разложение соединений металлов.

2AlH₃ 2Al + 3H₂↑

Fe(CO)₅ Fe + 5 CO ↑

TiI₄ Ti + 2I₂

Этот метод применяется для получения высокочистых металлов.

3. Электролитическое получение металлов.

Металлы, особенно, активные можно получить при электролизе расплавов электролитов. Для щелочных металлов – это единственный способ их получения.

СuСl₂ Сu²⁺ + 2Сl^-
Катод (восстановление): Анод (окисление):
Сu²⁺ + 2е^- = Сu° 2Cl ^- - 2е^- = Сl°₂

Электрометаллургически получают(выделение металлов из их солей и оксидов под действием электрического тока): щелочные и щёлочноземельные металлы, алюминий, магний и другие металлы.

4. Более активный металл вытесняет менее активный из раствора его соли.

CuSO₄ + Fe → FeSO₄ + Cu

В таких реакциях нельзя использовать щелочные и щелочноземельные металлы, потому что они реагируют с водой.

5.Гидрометаллургически получают(методы получения металлов, основанные на химических реакциях, протекающих в растворах): золото, цинк, никель и некоторые другие металлы.

CuSO₄ + Fe → FeSO₄ + Cu

Домашнее задание:

1. Из оксида железа Fe₃O₄(железная окалина FeO∙Fe₂O₃смесь оксидов) можно получить железо алюминотермическим способом. Составьте уравнение этой реакции и покажите переход электронов, т.е. рассмотрите её как окислительно-восстановительную реакцию.

2. Составьте уравнения реакций, при помощи которых можно получить железо из пирита FeS₂. Проставьте степени окисления и покажите переход электронов.

3. Закончите схему реакции: Fe₃O₄+ ... → Fe + H₂О