Общая характеристика металлов

Общие способы получения металлов

Восстановление металлов из оксидов углем или угарным газом.

Mе_xO_y + C = CO₂ + Me, Mе_xO_y + C = CO + Me, Mе_xO_y + CO = CO₂ + Me.

ZnO_y+ C ^t= CO + Zn Fe₃O₄+ 4CO ^t= 4CO₂ + 3Fe MgO + C ^t= Mg + CO.

Обжиг сульфидов с последующим восстановлением (если металл находится в руде в виде соли или основания, то последние предварительно переводят в оксид).

• 1 стадия — Mе_xS_y+O₂=Mе_xO_y+SO₂
• 2 стадия — Mе_xO_y + C = CO₂ + Me или Mе_xO_y + CO = CO₂ + Me

Например, 2ZnS + 3O₂ ^t= 2ZnO + 2SO₂^.

MgCO₃ ^t= MgO + CO₂^.

Алюмотермия (в тех случаях, когда нельзя восстановить углём или угарным газом из-за образования карбида или гидрида).

Mе_xO_y + Al = Al₂O₃ + Me.

Например, 4SrO + 2Al ^t= Sr (AlO₂)₂ + 3Sr.

• 3MnO₂ + 4Al ^t= 3Mn + 2Al₂O₃
• 2Al + 3BaO ^t= 3Ba + Al₂O₃ (получают барий высокой чистоты)

Водородотермия — для получения металлов особой чистоты.

Mе_xO_y + H₂ = H₂O + Me.

Например, WO₃ + 3H₂ ^t= W + 3H₂O^.

MoO₃ + 3H₂ ^t= Mo + 3H₂O^.

Восстановление металлов электрическим током (электролиз).

• А) Щелочные и щелочноземельные металлы получают в промышленности электролизом расплавов солей (хлоридов):
  • 2NaCl —^{расплав, электр. ток.} > 2 Na + Cl₂^

CaCl₂ —^{расплав, электр. ток.}> Ca + Cl₂^.

расплавов гидроксидов: 4NaOH —^{расплав, электр. ток.}> 4Na + O₂^ + 2H₂O (используют изредка для Na).

• Б) Алюминий в промышленности получают в результате электролиза расплава оксида алюминия в криолите Na₃AlF₆ (из бокситов):
  • 2Al₂O₃ —^{расплав в криолите, электр. ток.}> 4Al + 3 O₂^
• В) Электролиз водных растворов солей используют для получения металлов средней активности и неактивных:
  • 2CuSO₄+2H₂O —^{раствор, электр. ток.} > 2Cu + O₂ + 2H₂SO₄