金屬通論ppt課件-文庫吧資料
2025-05-13 03:51本頁面
【正文】 晶體中外層 d電子能吸收藍紫色的短波長的光 光電效應(yīng)：光照射放出電子 熱電現(xiàn)象：加熱高溫放出電子 影響因素：溫度 、 密度 、 表面光潔程度 半導體金屬 大多為灰色 。 無機化學 四 、 金屬的精煉 電解 氣相精煉法 區(qū)域熔煉法 無機化學 193 金屬的物理和化學性質(zhì) 金屬的物理性質(zhì) 金屬與非金屬性質(zhì)有明顯的差別： p641表 19— 2 一 、 金屬光澤： 緊堆密結(jié)構(gòu)：自由電子吸收可見光再全反射形成 。 ⑤ 電解還原法 在艾林罕姆圖下方的金屬氧化物有很低的標準生成自由能值，這些金屬氧化物的還原必須通過電解的方法才能實現(xiàn)。 說明 H2并不是一個好的還原劑 。 因為在 1000K以上 ， C的線已位于 CO線之下 。 以 C為還原劑 ， 在低于 1000K產(chǎn)物是CO2， 高于 1000K生成物則為 CO。所以對這些 不活潑的金屬氧化物就可以采用氧化物的熱分解法來獲得金屬 。 但溫度升高 ， 如升到 673K以上 ， 這時兩條線均越過 △ Gθ＝ 0的線 ， 即在 673K時 ，△ Gθ0。 根據(jù)這個原則 ,從艾林罕姆圖可以排列出常見還原劑在1073K的相對強弱次序： Ca＞ Mg＞ A1＞ Ti＞ Si＞ Mn＞ Na…… 同理 , 常見氧化劑在 1073K的強弱次序 : HgO＞ Ag2O＞ Fe2O3＞ Cu2O＞ NiO＞ Fe3O4＞ CoO 無機化學 根據(jù)艾林罕姆圖可以選擇金屬氧化物還原方法，亦即在本章開始時介紹的金屬提取的一般方法的依據(jù)。 反之 ， 位于上面的金屬與位于下面的金屬氧化物之間的反應(yīng)將不發(fā)生 。 在低溫 ， 如 273K時 ， CO的生成自由能大于 SiO2的生成自由能 ， 所以在此溫度下 ， C不能還原 SiO2； 但當溫度約在 1673K時兩線相交 ， 超過此溫度時CO的生成自由能低于 SiO2的生成自由能 ， 故在T1673K時 ， C還原 SiO2的還原反應(yīng)可以發(fā)生 。 但 T＜ 2100K時 , CO的生成自由能比 Al2O3的要負， 即 C能從 Al2O3中奪取氧而使 Al2O3還原 。 ? 生成 CO的直線向下傾斜 , 這使得幾乎所有金屬的 ΔrG ? T直線在高溫下都能與 CCO直線相交。三條直線交于 983K。 氧化物角度 ? 3． 圖中 C+O2=CO2的 Δ rS? ≈0, 反應(yīng) 2C+O2= 2CO的 Δ rS ? 0。穩(wěn)定性高的氧化物 Δ rG?負值大 , Δ rG? T直線位于圖下方如 MgO。 由圖可知約在773K以上 Hg就不被氧所氧化 ， 而 HgO只需稍微加熱 ，超過 773K就可以分解得到金屬 。 從圖中可以看出 : a、 大多數(shù)幾乎是平行的關(guān)系 ,所以 斜率 ΔS 相差不大 . ΔS ＜ 0， 斜率正值 ， ΔG 隨溫度升高而增大 ， 大多數(shù) ΔS ＞ 0， 斜率負值 ， ΔG 隨溫度升高而減小 ， C→ CO ΔS ＝ 0， ΔG 與溫度無關(guān) ，CO2 b、 有些線有一 拐點 (相變 點 ),說明在某一溫度時 ,熵開始變化 。 也稱自由能 — 溫度圖 。 氧化物的生成自由能越負，則氧化物越穩(wěn)定，金屬亦就越難被還原。 金屬氧化物越穩(wěn)定 ， 則還原成金屬就越困難 。 一種金屬采用什么提煉方法與它們的化學性質(zhì)、礦石的類型和經(jīng)濟效果等有關(guān)。 ? 鈣、鎂一般 不和各種金屬生成合金 ，因此可用作鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭等氧化物的還原劑。 例： WO3＋ 3H2＝ W＋ 3H2O 有 ③ 用比較活潑的金屬作還原劑 例： Cr2O3＋ 2A1 → 2Cr＋ A1203 TiC14＋ 2Mg → Ti＋ 2MgC12 注意選擇標準 ： 通常用的是 Al、 Ca、 Mg、 Na等 Al最常用 ? 鋁容易和許多金屬生成合金。 而具很大生成熱的氧化物 ， 例如 ， 氧化鋁 、 氧化鎂等 ， 基本上不能被氫還原成金屬 。 2PbS+3O2===2PbO+2SO2 PbO+C===Pb+CO 優(yōu)點 ：還原劑價廉易得。 192 金屬的提煉 無機化學 二 、 冶煉 根據(jù)金屬化學活潑性不同 ， 采取不同的冶煉方法 冶煉的方法有： 濕，干法（火法 ） 熱分解法 氫后面的金屬 例 2Ag2O △ Ag+O2↑ 2HgO △ 2Hg＋ O2 將辰砂 (硫化汞 )加熱也可以得到汞： HgS+O2== Hg+SO2 熱還原法 根據(jù)金屬活潑性，選擇合適的還原劑 ① 用焦碳作還原劑 ZnO +C→Zn ＋ CO SnO2+2C===Sn+2CO2 MgO+C==Mg+CO 反應(yīng)若需要高溫 ， 常在高爐和電爐中進行 。 ? 所以從礦石中提煉金屬一般經(jīng)過三大步驟： (1)礦石的富集（ 采礦、選礦 ）， (2)冶煉， (3)精煉 一 . 礦石的富集就是預先處理礦石，把其中所含大量脈石移去，以提高礦石中有用成分的含量。絕大多數(shù)礦石都多少含有雜質(zhì)。Al2O36H2O） 含氧酸鹽 菱鎂礦 MgCO3 方解石 CaCO3 硫酸鹽 重晶石 BaSO4 石膏 CaSO4XH2O） 硫化物形態(tài)：閃鋅礦（ ZnS） 方鉛礦（ PbS） 輝銅礦（ CuS2） 閃銀礦（ Ag2S） 鹵化物形態(tài)： NaCl,CaF2,光鹵石（ MgCl2如以原子百分數(shù)表示，則稱為“ 原子克拉克值 ” 。cm3以上 Cu、 Ni、 Pb、 Zn、 Co、 Sn、 Hg 貴金屬： Au、 Ag、 Ra、 Rh、 Pd、 Os、 Ir、 Pt 密度大貴重 準金屬： Si、 Se、 Te、 As、 B 稀有金屬： Li、 Rb、 Cs、 Be、 W、 Mo 稀土金屬 四、含量表示 ： 將化學元素在地球化學系統(tǒng)中的平均含量稱為豐度，為紀念 美國克拉克 在計算地殼內(nèi)元素平均含量所作的貢獻，通常把多元素在地殼中含量的百分比稱為克拉克值。cm3以下的有色金屬 ， 密度 ~、 Na、 K、 Ca、 Sr、 Ba
教學課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1