Metale - właściwości, występowanie, otrzymywanie

Właściwości metali

W metalach istnieją jony dodatnie i elektrony walencyjne, które są wspólne dla wszystkich atomów i tworzą chmurę ładunku ujemnego. Wiążą się z tym specyficzne właściwości metali:

- metaliczny połysk - światło padające na metal wywołuje drgania elektronów, a efekt tego odbieramy jako połysk,

- przewodnictwo elektryczne - jony w chmurze elektronowej są luźno związane i mogą się przesuwać, dlatego dobre przewodnictwo,

- przewodnictwo cieplne - energia cieplna może być łatwo przekazywana z jednego końca na drugi,

- ciągliwość i kowalność.

Metale dzielimy na nieszlachetne (np. sód, magnez, żelazo), które łatwo reagują z tlenem tworząc tlenki oraz metale szlachetne - srebro, złoto, platyna), które w warunkach normalnych nie reagują z tlenem.

Niekorzystną cechą metali jest ich utlenianie (łączenie z tlenem). Zmianę właściwości metali pod wpływem otaczającego środowiska nazywamy korozją. Produktem korozji żelaza jest rdza.

Występowanie metali

Metale wchodzą w skład skorupy ziemskiej, słońca, innych planet i gwiazd. Niektóre występują w przyrodzie w stanie wolnym, większość jednak tworzy naturalne związki chemiczne (np. tlenki, siarczki) nazywane rudami.

Otrzymywanie metali

Na skalę przemysłową metale otrzymuje się metodą hutniczą z ich rud. Metodę tę nazywa się również metodą wielkopiecową.

Spalanie koksu. Redukcja dwutlenku węgla - węgiel zabrał tlen z dwutlenku węgla, więc jest reduktorem. Redukcja tlenku żelaza tlenkiem węgla - tlenek żelaza (III) oddał tlen, zatem zaszła redukcja, tlenek węgla (II) połączył się z tlenem i powstał tlenek węgla (IV) - zaszło utlenianie.

Jeżeli są to rudy inne niż tlenkowe, to należy je przed redukcją utlenić, np.

PbS - ruda ołowiu znana pod nazwą galena.

Metodą otrzymywania metali bez domieszek jest elektroliza soli.

Proces ten został opisany wcześniej.

W naczyniu znajduje się CuCl2 (chlorek miedzi (II)), który pod wpływem wody ulega dysocjacji, czyli rozpadowi na jony.

Jony to cząstki obdarzone ładunkiem dodatnim lub ujemnym.

Otrzymywanie metali.

W roztworze zanurzamy dwie elektrody połączone ze źródłem prądu.

Jony dodatnie Cu2+ (kationy) przesuwają się w kierunku katody, czyli elektrody ujemnej.

Ładunki przeciwne przyciągają się.

Kationy Cu2+ przyjmują od elektrody ujemnej elektrony i ich ładunek się zobojętnia.

Otrzymywanie metali.

Jony ujemne Cl- (aniony) przesuwają się w kierunku elektrody dodatniej, czyli anody. Oddadzą anodzie swoje elektrony i ich ładunek się zobojętni.

Otrzymywanie metali.

Chlor występuje w postaci dwuatomowych cząsteczek, czyli dwóch atomów połączonych razem, dlatego piszemy Cl2.

Po kilku minutach przy anodzie będzie wydzielał się gazowy chlor, a katoda pokrywa się warstewką czystej miedzi.

Wybierz szkołę

Szkoła

Ten portal korzysta z plików cookies w celu umożliwienia pełnego korzystania z funkcjonalności serwisu, dopasowania reklam oraz zbierania anonimowych statystyk. Obsługę cookies możesz wyłączyć w ustawieniach Twojej przeglądarki internetowej. Korzystając z serwisu wyrażasz zgodę na używanie cookies zgodnie z ustawieniami przeglądarki.

Zamknij