Получение металлов, сплавы и расчёты с примесями

1.

Общие способы получения металлов.
Сплавы. Вычисления по уравнениям
химических реакций, если один из
реагентов содержит примеси.

2.

Получение металлов
Способами промышленного получения металлов из
металлических руд занимается металлургия.
Металлургия – это и наука о промышленной добыче
металлов из руд, а так же соответствующая отрасль
промышленности.

3.

Чтобы получить металл из руды, нужно осуществить
восстановление катионов металла.
Способы получения металлов
Пирометаллургические
Электрометаллургические

4.

Пирометаллургия – это восстановление металлов из руд при
высоких температурах с помощью углерода С, оксида углерода(II)
СО, водорода Н2, металлов – алюминия Al, магния - Mg.
- Восстановление металлов из их оксидов с помощью углерода или
оксида углерода(II) называется карботермией.
Напрмер: олово восстанавливают из оловянного камня углеродом.
+4 -2
0 t
+4 -2
0
SnO2 + C → Sn + CO2↑
- Восстановление металлов и их оксидов с помощью металлов
называется металлотермией.
Например: титан восстанавливают из оксида титана(IV) магнием.
+4 -2
0
t
0
+2
-2
TiO2 + 2Mg → Ti + 2MgO

5.

- Восстановление металлов из их оксидов с помощью водорода,
таким образом получают металлы с высокой степенью чистоты.
Например: так восстанавливают вольфрам из оксида
вольфрама(VI).
+6 -2
0
t
0
+1
-2
WO3 + 3H2 → W + 3H2O
- Руды, образованные сульфидами металлов, предварительно
подвергают обжигу (окисляют кислородом воздуха), а затем
полученный оксид цинка восстанавливают углеродом.
+2 -2
0
t
+2 -2
+4 -2
2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2↑
+2 -2
0
t
0
+2 -2
ZnO + C → Zn + CO↑

6.

Электрометаллургия
- восстановление металлов из растворов или
расплавов их соединений под действием электрического тока (электролиз).
- Восстановление активных металлов электролизом из расплавов и солей
(галогенидов).
Например: Na можно получить из расплавленного хлорида натрия под
действием электрического тока.
+1 -1 электролиз
0
0
2NaCI → 2Na + CI2↑
- Восстановление металлов средней активности и неактивных металлов
электролизом из растворов их солей.
Например: олово образуется при электролизе раствора хлорида олова(II).
+2 -1 электролиз 0
0
SnCI2 → Sn + CI2↑

7.

Характеристика сплавов:
-механически прочнее и твёрже;
-устойчивее к корозии;
-устойчивее к высоким температурам;
-практически не меняет свои размеры при нагревании или
охлаждении.

8.

Вычисления по уравнениям химических реакций, если один
из реагентов содержит примеси.
Вещество содержащее примеси, принято называть технически
чистым.
Его массу обозначают mтехн, масса примесей – mприм, масса
основного (чистого) вещества – mчист.
mтехн = mчист + mприм

9.

Содержание примесей (в техническом) обычно указывается с
помощью массовой доли, которая выражается в долях единицы
или процентах: