Общие способы получения металлов

Июль 24, 2022

Главная
Химия
Общие способы получения металлов

Содержание

2. Знакомство человека с металлами началось с золота, серебра и меди, то есть с металлов, встречающихся в
3. К семи известным металлам уже только в средние века прибавились цинк, висмут, сурьма. В начале XVIII
4. В окружающей нас среде химические элементы металлы встречаются как в виде простых веществ (или в свободном
5. Форма нахождения элементов металлов в естественных условиях зависит от их химической активности. Химически малоактивные металлы (например,
6. Если металл в природных условиях находится в свободном состоянии, то его получение сводится лишь к разделению
7. Однако большинство металлов получают в результате химических реакций из руд. Руда – природное минеральное образование, в
8. Чтобы получить металлы из руды в свободном состоянии, необходимо провести процесс восстановления: Men+ + ne- =
9. Технологические процессы, лежащие в основе промышленных способов получения металлов из руд, можно разделить на: - пирометаллургические,
10. Восстановление с помощью водорода Водород как восстановитель может использоваться для получения металлов со средней и малой
11. Восстановление металлами (металлотермия) Металлы используются в качестве восстановителей для получения других металлов из самых различных соединений.
12. При высокой температуре углерод и оксид углерода(II) являются сильными восстановителями: CuO+CO=Cu+CO2 PbO+C=Pb+CO
13. Свободный углерод (в виде кокса) и оксид углерода(II) служат восстановителями при промышленном производстве железа в доменном
15. Постоянный электрический ток является самым сильным восстановителем. С помощью электролиза в промышленных условиях получают многие активные
16. Весь производимый в промышленных масштабах алюминий получают путем электролиза раствора оксида алюминия в расплавленном криолите Na3AlF6.
17. Домашнее задание: Параграф §65.
19. Скачать презентацию

Слайд 2

Знакомство человека с металлами началось с золота, серебра и меди, то

есть с металлов, встречающихся в свободном состоянии на земной поверхности. Впоследствии к ним присоединились металлы, значительно распространенные в природе и легко выделяемые из их соединений: олово, свинец, железо и ртуть. Эти 7 металлов были знакомы человечеству в глубокой древности.

Римский денарий цезаря Августа, 27 г. до Р.Х., отчеканен в городе Пергам

Слайд 3

К семи известным металлам уже только в средние века прибавились цинк,

висмут, сурьма. В начале XVIII столетия - мышьяк. С середины XVIII века число открытых металлов быстро возрастает и к началу XX столетия доходит до 65, а к началу XXI века — до 96.

Слайд 4

В окружающей нас среде химические элементы металлы встречаются как в виде

простых веществ (или в свободном виде), так и в виде соединений.

Самородок серебра

Руда серебра

Слайд 5

Форма нахождения элементов металлов в естественных условиях зависит от их химической

активности. Химически малоактивные металлы (например, медь, золото, серебро, платина, палладий и др.), в природе могут находится в виде простых веществ, так и в виде соединений. Металлы с высокой химической активностью (например, натрий, калий, кальций, алюминий, магний и др.) встречаются в природных условиях только в виде соединений.

Самородок золота

Красный железняк (болотная руда)

Слайд 6

Если металл в природных условиях находится в свободном состоянии, то его

получение сводится лишь к разделению соответствующих смесей (например, с пустой породой, другими металлами и т.д.). При этом преимущественно используются известные физические методы разделения смесей.

Слайд 7

Однако большинство металлов получают в результате химических реакций из руд. Руда –

природное минеральное образование, в котором атомы химических элементов (в частности, металлов) находятся в окисленном состоянии.

Марганцевая руда

Слайд 8

Чтобы получить металлы из руды в свободном состоянии, необходимо провести процесс

восстановления: Men+ + ne- = Me. Для этого используют различные восстановители (например, водород, более активные металлы, углерод (в виде кокса), СО, постоянный электрический ток).

Кокс

Слайд 9

Технологические процессы, лежащие в основе промышленных способов получения металлов из руд,

можно разделить на: - пирометаллургические, - гидрометаллургические, - электрометаллургические. В пирометаллургии для преобразования руды в металлическое сырьё используются высокие температуры и различные восстановители. В гидрометаллургических методах процесс восстановления протекает в водном растворе. В электрометаллургических процессах восстановителем является постоянный электрический ток.

Слайд 10

Восстановление с помощью водорода
Водород как восстановитель может использоваться для получения металлов

со средней и малой активностью из их соединений (чаще всего оксидов), например меди, вольфрама, молибдена. Восстановление протекает при нагревании соответствующего оксида в токе газообразного водорода:
WO3+3H2=W+3H2O
CuO+H2=Cu+H2O
Восстановить до металла оксиды активных (Na, Ca, Al, Mg) металлов с помощью водорода невозможно.

Слайд 11

Восстановление металлами (металлотермия)
Металлы используются в качестве восстановителей для получения других металлов

из самых различных соединений. Метод получения металлов из их соединений с помощью алюминия называется алюмотермией. Например, алюминий используется в промышленности для получения кальция из его оксида, а металлический кальций используют для получения цезия:
4CaO+2Al=Ca(AlO2)2+3Ca
Ca+2CsCl=CaCl2+2Cs

Слайд 12

При высокой температуре углерод и оксид углерода(II) являются сильными восстановителями: CuO+CO=Cu+CO2 PbO+C=Pb+CO

Слайд 13

Свободный углерод (в виде кокса) и оксид углерода(II) служат восстановителями при

промышленном производстве железа в доменном процессе. Для этого смесь железной руды (магнетита Fe3O4, красного или бурого железняков Fe2O3) с коксом нагревают до высокой температуры. Протекающие при этом процессы можно выразить суммарно следующими схемами: C+CO2→2CO Fe2O3+C(или CO)→Fe3O4+CO2 В результате в металле остается как примесь продукт его взаимодействия с углеродом – карбид железа Fe3C.

Слайд 14

Слайд 15

Постоянный электрический ток является самым сильным восстановителем. С помощью электролиза в

промышленных условиях получают многие активные металлы (например, калий, натрий, кальций и др.). Процесс в этом случае проводят не в растворе (с водой образующийся металл активно реагирует), а в расплаве при повышенной температуре. 2NaCl=2Na+Cl2 BaCl2=Ba+Cl2

Слайд 16

Весь производимый в промышленных масштабах алюминий получают путем электролиза раствора оксида

алюминия в расплавленном криолите Na3AlF6. Протекающий при этом процесс упрощенно можно выразить суммарным уравнением: 2Al2O3=4Al+3O2

Слайд 17