Общие свойства металлов Получение

Встречаемость в виде:

• Самородное состояние (правее в ряду активности)

• Соединений с др. элементами (левее в ряду активности)

Способы восстановления металлов: 1) Пирометаллургия – получение металлов из их оксидов. В тех случаях, когда руда представляет собой соль, например сульфид цинка, ее предварительно переводят в оксид: 2ZnS+3O₂=2ZnO+2SO₂ В качестве восстановителей металлов из их оксидов используют углерод, оксид углерода (II), водород, метан: Cu₂O+С=2Cu+СО

Углём (коксом) восстанавливают соединения, плохо образующие карбиды: железо, многие цветные металлы. Металлотермия – восстановление металлов из их соединений другими металлами. Эти процессы протекают также при высоких температурах. В качестве восстановителей используют алюминий, магний, кальций, натрий, а также кремний. Если восстановителем является алюминий, то процесс называется алюмотермией, если магний — магнийтермией: Cr₂О₃+2Аl=2Cr+Аl₂O₃

ТiCl₄+2Mg=Ti+2MgCl₂ Также встречается водородотермия: МоO₃+3Н₂=Мо+3Н₂О

При меняется к легко образующим карбиды металлам: марганец, хром, титан, молибден, вольфрам и др.

2) Гидрометаллургия охватывает способы получения металлов из их солей. В этом случае элемент металла, входящего в состав руды, сначала переводят в растворимую соль с помощью соответствующего реагента и только после этого из раствора непосредственно извлекают металл. Применяется к меди, серебру, цинку, урану и др. Многие медные руды содержат оксид меди. Такую руду обрабатывают разбавленной серной кислотой и переводят в сульфат меди, растворимый в воде: CuO+H₂SO₄=CuSO₄+Н₂О После этого из сульфата меди медь извлекают либо электролизом, либо вытесняют с помощью железа:

CuSO₄+Fe=Cu+FeSO₄

3) Электрометаллургия охватывает способы получения металлов с помощью электролиза. Этим способом получают главным образом легкие металлы — алюминий, натрий и другие — из их расплавленных оксидов или хлоридов.

Химические и физические свойства металлов

Все металлы отличаются способностью легко отдавать валентные электроны. В связи с этим металлы проявляют ярко выраженные восстановительные свойства. Степень восстановительной активности металлов отражает ряд напряжений. Зная положение металла в этом ряду, можно сделать вывод о сравнительной величине энергии, затрачиваемой на отрыв от атома валентных электронов. Чем ближе к началу ряда, тем легче окисляется металл. Наиболее активные металлы вытесняют водород из воды при обычных условиях с образованием щелочи: 2Na+2Н₂O=2NaOH+H₂ Менее активные металлы вытесняют водород из воды в виде перегретого пара и образуют оксиды: 2Fe+4H₂O=Fe₃O₄ +4H₂ Реагируют с разбавленными и бескислородными кислотами, вытесняя из них водород: Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂ Металлы, стоящие в ряду напряжений после водорода, не могут вытеснять его из воды и из кислот, а вступают с кислотами-окислителями в окислительно-восстановительные реакции без вытеснения водорода: Cu+2H₂SO₄ (конц)=CuSO₄+SO₂+Н₂O Все предшествующие металлы вытесняют последующие за ними в ряду напряжений из их солей: Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu Во всех случаях вступающие в реакции металлы окисляются. Окисление металлов наблюдается и при непосредственном взаимодействии металлов с неметаллами: 2Na+S=Na₂S 2Fe+3Cl₂=2FeCl₃ Большинство металлов активно реагируют с кислородом, образуя оксиды разного состава.