Chapter19金属通论(4)
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Ag,Cu,Au,Al,Zn,Pt,Sn,Fe,Pb,Hg 3、超导电性:金属材料的电阻通常随温度的降低而
减小。1911年H.K.Onnes发现汞冷到低于4.2K时,
其电阻突然消失,导电性差不多是无限大,这种性质称为 超导电性。具有超导性质的物体称为超导体。
超导体电阻突然消失时的温度称为临界温度(T0)。超
4
19.2.1 金属还原过程的热力学
从图中可以看出, 凡rG为负值区域内 的所有金属都能自动 被氧气氧化,凡在这 个区域以上的金属则 不能。由图可知约在 773K以上Hg就不被 氧所氧化,而HgO只 需稍微加热,超过773K 就可以分解得到金属。
5
稳定性差的氧化物rG 负值小,rG-T直线位 于图上方,例如HgO。
6
55 Cs
铯
56 Ba 57-71 72 Hf 73 Ta 74 W 75Re 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn
石钡的La-类Lu 型铪 和钽经钨济效铼果锇等有铱 关铂。金金属汞的铊提炼铅方铋法与钋 它砹们氡
IIA
IIIA IVA VA VIA VIIA 氦
2
3 Li
锂
适4 Be宜,电解是最强的氧化还原手段。5 B
铍
硼
6C
碳
7N
氮
8O
氧
9F
氟
10 Ne
氖
3
11 Na
钠
12 Mg
镁
I电IIB解IV法B 有VB 水VI溶B VI液IB 电解VI和II 熔盐IB电I解IB 法1铝3 A两l 14硅种Si 1。5磷P活16硫泼S 17的氯Cl金18氩Ar
300
金属键的强度(用升华热度量)主要决定: (1)2原00子的大小,随原子半径增大,升华热减小; (2)1价00电子数增加,升华热随之增加。
许多0 过渡元素具有很高的升华热,因为它们有较 多可供金属原子成键的d电子。
21
NLai BSCMBCRaragesbK TSGAicalB ZCNCFMCnuioenrV
一、热分解法 在金属活动顺序中,在氢后面的金属其氧化 物受热就容易分解,如:HgO和Ag2O加热发生 下列分解反应:
2HgO===2Hg+O2
将辰砂(硫化汞)加热也可以得到汞: HgS+O2===Hg+SO2
8
二、热还原法
大量的冶金过程属于这种方法。焦炭、一氧化碳、 氢和活泼金属等都是良好的还原剂。
钙、镁一般不和各种金属生成合金,因此可用 作钛、锆、铪、钒、铌、钽等氧化物的还原剂。
如用活泼金属还原金属卤化物来制备: TiCl4+4Na===Ti+4NaCl TiCl4+2Mg===Ti+ZMgCl2
11
三、电解法
排在铝前面的几种活泼金属,不能用一般还原剂使
IA
1
1H
氢
它们从化合物中还原出来。这些金属用电解法制取最2 He
金属玻璃同时具有高强度和高韧性、优良的耐腐蚀性和 良好的磁学性能,因此它有许多重要的用途。
典型的金属玻璃有两大类:一类是过渡金属与某些非金 属形成的合金;另一类是过渡金属间组成的合金。
20
6009、金属的内聚力: 所谓内聚力就是物质内部质
升华热
点500间的相互作用力,也就是金属键的强度,即核和 自40由0 电子间的引力。金属的内聚力可以用它的升 华热衡量。
1.炭热还原法
反应需要高温,常在高炉和电炉中进行。所以这种冶炼金属 的方法又称为火法冶金. 氧化物矿:
SnO2+2C===Sn+2CO2
MgO+C====Mg+CO
碳酸盐矿:一般重金属的碳酸盐受热时都能分解为氧 化物,再用焦炭还原。 硫化物矿:先在空气中锻烧,使它变成氧化物,再用 焦炭还原,如从方铅矿提取铅: 2PbS+3O2===2PbO+2SO2 PbO+C===Pb+CO
✓ 准金属:半导体,一般指硅、硒、碲、砷、硼。 ✓ 稀有金属:自然界中含量很少,分布稀散、发
现较晚,难以从原料中提取的或在工业上制备 和应用较晚的金属。如:锂、铷、铯、钨、锗、 稀土元素和人造超铀元素等。
3
19.2 金属的提炼
金属的提炼-从自然界索取金属单质的过程。 金属的提炼过程-矿石的富集、冶炼和精炼。 矿石富集方法-手选、水选、磁选和浮选。 金属的冶炼方法-干法和湿法两大类。 金属的精炼-粗金属根据纯度要求再进行的精制。
19.3.2 金属的化学性质
金属的价电子构型特征 S区、P区、d区、ds区、f区金属。
金属通常易失去电子,表现出较强的还原性。但各种金属 原子失去电子的难易程度差别很大,因此,金属还原性的 强弱也大不相同。
金属原子失去电子的难易表征 在气相中用电离势数值大小 来衡量,在水溶液中就要用标准电极电势的数值来衡量。
此外,金显黄色,铜显赤红色,铋为淡红色,铯为淡 黄色,铅是灰蓝色,这是因为它们较易吸收某一些频率 的光之故。
金属光泽只有在其为晶体时才能表现出来,粉末状金 属一般都呈暗灰色或黑色(漫散射)。
许多金属在光的照射下能放出电子(光电效应)。另一些 在加热到高温时能放出电子(热电现象)。
17
2、金属的导电性和导热性:大多数金属有良好的导 电性和导热性。常见金属的导电和导热能力由大到小 的顺序排列如下:
15
19.3 金属的物理性质和化学性质
19.3.1 全属的物理性质 金属和非金属物理性质的比较
金属 1.常温时,除了汞是液体外,其 它金属都是固体 2.一般密度比较大 3.有金属光泽 4.大多是热及电的良导体,电阻通 常随着温度的增高而增大 5.大多具有展性和延性 6.固体金属大多属金属晶体
7.蒸气分子大多是单原子的
稳定性高的氧化物rG负 值大,rG-T直线位于图
下方如MgO。 在自由能图中,一种氧化物
能被位于其下面的那些 金属所还原,因为这个
反应的rG <0。例如,
铝热法,在1073K时 Cr2O3能被Al还原。
6
图中
反应C+O2=CO2的rS≈0, 反应2C+O2= 2CO的 rS>0, 反应2CO+O2=2CO2 rS<0。 三条直线交于983K。
✓ 轻有色金属:一般指密度在4.5g/cm3以下的 有色金属,如:铝、镁、钠、钾、钙、锶、钡。
✓ 重有色金属:一般指密度在4.5g/cm3以上的 有色金属,其中有铜、镍、铅、锌、钴、锡、 汞、锡等。
2
✓ 贵金属:这类金属包括金、银和铂族元素,由 于它们稳定、含量少、开采和提取困难、价格 贵,因而得名贵金属。
9
2.氢热还原法 工业上要制取不含炭的金属常用氢还原法。 生成热较小的氧化物,例如,氧化铜、氧化铁等,容易被氢
还原成金属。 而具有很大生成热的氧化物,例如,氧化铝、氧化镁 等,基本上不能被氢还原成金属。 用高纯氢和纯的金属氧化物为原料,可以制得很纯的金属。 3.金属热还原法(金属置换法)
选择哪一种金属(常用Na、Mg、Ca、Al)做还原剂,
19.1 概述
自然界存在和人工合成的金属已达90多种,按不同的标 准分类。
黑色金属(Fe、Cr、Mn及其合金)
金属
有色金属
1
密度:轻有色金属和重有色金属 价格:贵金属和贱金属 性质:准金属和普通金属 储量及分布:稀有金属和普通金属
黑色金属包括铁、锰和铬以及它们的合金,主 要是铁碳合金(钢铁)。
有色金属是指除去铁、铬、锰之外的所有金属。 有色金属大致上按其密度、价格、在地壳中的 储量和分布情况、被人们发现以及使用的早晚 等分为五大类:
16
非金属 常温时,除了溴是液体外,有些是气 体,有些是固体 一般密度比较小 大多没有金属光泽 大多不是热和电的良导体,电阻通常 随温度的增高而减小 大多不具有展性和延性
固体大多属分子型晶体
蒸气(或气体)分子大多是双原子或 多原子的
自由电子的存在和紧密堆积的结构使金属具有许多共 同的性质。
1、金属光泽:当光线投射到金属表面上时,自由电子 吸收所有频率的光,然后很快放出各种频率的光(全反射), 绝大多数金属呈现钢灰色以至银白色光泽。
除rG来判断外还要注意下几方面情况;
(1)还原力强;(2)容易处理;(3)不和产品金属生成合 金;(4)可以得到高纯度的金属;(5)其它产物容易和生 成金属分离;(6)成本尽可能低,等等。
10
铝是最常用的还原剂即铝热法。 Cr2O3 + 2Al=Al2O3+2Cr ΔrGθ= -622.9KJ.mol-1 铝容易和许多金属生成合金。可采用调节反应物 配比来尽量使铝完全反应而不残留在生成的金属 中。
4
19 K
钾
属2钙0 Ca如2钪1 铝Sc 2、钛2 Ti镁23钒、V 24铬钙Cr 、25锰Mn钠26铁等Fe 用2钴7 Co熔2镍8 N融i 29化铜Cu 合30锌Z物n 3镓1电Ga 解3锗2 Ge法3砷3制As 3备硒4 Se。3溴5 Br
36 Kr
氪
5
37 Rb
铷
38 Sr
锶
一3钇9 Y种4锆0 Z金r 4铌1属Nb采42钼M用o 43锝什Tc么44钌Ru提45铑炼Rh 4方钯6 Pd法4银7 A与g 4镉8它Cd 们4铟9 I的n 5锡0化Sn 学5锑1 Sb性5碲2 T质e 53、碘I 矿54氙Xe
13
气相法 碘化物热分解法可用于提纯少量锆、铪、
铍、硼、硅、钛和钨等。
Ti + I2 323-523K 不纯
TiI4
1673K 钨丝
Ti + I2 纯
羰化法 是提纯金属的一种较新的方法。 现以镍为例。羰化法提纯镍是基于镍能与一 氧化碳生成易挥发并且也容易分解的一种化 合物——四羰基合镍。
Ni+4CONi(CO)4
14
三、区域熔炼 将要提纯的物质放进一个装有移动式加热线圈的 套管内,强热熔化一个小区域的物质,形成熔融带。 将线圈沿管路缓慢地移动,熔融带便随着它前进。
一般混合物的熔点较组成混合物的纯物质的熔点低,因此当线圈移动时, 熔融带的末端即有纯物质晶体产生。不纯物则汇集在液相内,随线圈的 移动而集中于管子末端,这样便能轻易地将不纯物自样品末端除去。此 法常用于制备半导体材料——镓、锗、硅和高熔点金属等。产品中杂质 含量可低于10-12。
22
一、金属与非金属反应 位于金属活动顺序表前面的一些金属很与氧化合形 成氧化物,钠、钾的氧化很快,铷、铯会发生自燃。 位于金属活动顺序表后面的一些金属,必须在加热 情况下才能与氧化合,如铜、汞等。而银、金即使在 炽热的情况下也很难与氧等非金属化合。 有些金属在空气中钝化,如铝、铬形成致密的氧化 膜,防止金属继续被氧化。 有些金属在空气中被腐蚀,铁在空气中表面生成结 构疏松的氧化物,易被腐蚀。
7 1.电解在法周期2活.泼表电金解中属法还或的原 位置大4致.热关分解系法 见表。
3.热还原法
12
19.2.3 金属的精炼
现介绍几种常见的金属精炼方法。 一、电解精炼 常用此法精炼提纯的金属有Cu、Au、 Pb、Zn、Al等。 二、气相精炼法 直接蒸馏法 例如粗锡中的锡和所含杂质具有不同 的沸点,控制温度在锡的沸点以下,“杂质沸点” 以上,可使杂质挥发除去。为了改善蒸馏条件,采 用真空蒸馏是很适合的。镁、汞、锌、锡等可用提 纯。
19
7、金属的熔点:金属的熔点一般较高,但高低差别较大。 最难熔的是钨,最易熔的是汞、铯和镓。汞在常温下是液 体,铯和镓在手上受热就能熔化。
8、金属玻璃(非晶态金属):将某些金属熔融后,以极快 的速度淬冷。由于冷却速度极快,高温时金属原子的无序状 态被“冻结”,不能形成密堆积结构,得到与玻璃类似结构 的物质,故称为金属玻璃。
高于此温度,2C+O2=2CO的反应倾向大, 低于此温度,2CO+O2=2CO2的反应倾向更
大。
生成CO的直线向下倾斜,这使得几乎所有金
属的rG-T直线在高温下都能与C-CO直线
相交。能够被碳还原,碳为一种广泛应用的
优良的还原剂。
983K
7
19.2.2 工业上冶炼金属的一般方法
工业上的还原过程即称为冶炼,把金属从化 合物中的还原成单质。由于金属的化学活泼性 不同,需采取不同的冶炼方法,工业上提炼金 属一般有下列几种方法:
导体的电阻为零,也就是电流在超导体中通过时没有 任何损失。
18
超导材料大致可分为纯金属、合金和化合物三类。 超导材料可以制成大功率超导发电机、磁流发电机、超
导储能器、超导电缆、超导磁悬浮列车等。
4、金属的延展性:金属有延性,可以抽成细丝。例 如最细的白金丝直径为1/5000mm。金属又有展性, 可以压成薄片,例如最薄的金箔,可达1/10000mm 厚。 5、金属的密度:锂、钠、钾比水轻,锇、铁等比水 重。 6、金属的硬度:一般较大,但它们之间有很大差别。 有的坚硬,如铬、钨等;有些软,可用小刀切割如钠、 钾等。
减小。1911年H.K.Onnes发现汞冷到低于4.2K时,
其电阻突然消失,导电性差不多是无限大,这种性质称为 超导电性。具有超导性质的物体称为超导体。
超导体电阻突然消失时的温度称为临界温度(T0)。超
4
19.2.1 金属还原过程的热力学
从图中可以看出, 凡rG为负值区域内 的所有金属都能自动 被氧气氧化,凡在这 个区域以上的金属则 不能。由图可知约在 773K以上Hg就不被 氧所氧化,而HgO只 需稍微加热,超过773K 就可以分解得到金属。
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稳定性差的氧化物rG 负值小,rG-T直线位 于图上方,例如HgO。
6
55 Cs
铯
56 Ba 57-71 72 Hf 73 Ta 74 W 75Re 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn
石钡的La-类Lu 型铪 和钽经钨济效铼果锇等有铱 关铂。金金属汞的铊提炼铅方铋法与钋 它砹们氡
IIA
IIIA IVA VA VIA VIIA 氦
2
3 Li
锂
适4 Be宜,电解是最强的氧化还原手段。5 B
铍
硼
6C
碳
7N
氮
8O
氧
9F
氟
10 Ne
氖
3
11 Na
钠
12 Mg
镁
I电IIB解IV法B 有VB 水VI溶B VI液IB 电解VI和II 熔盐IB电I解IB 法1铝3 A两l 14硅种Si 1。5磷P活16硫泼S 17的氯Cl金18氩Ar
300
金属键的强度(用升华热度量)主要决定: (1)2原00子的大小,随原子半径增大,升华热减小; (2)1价00电子数增加,升华热随之增加。
许多0 过渡元素具有很高的升华热,因为它们有较 多可供金属原子成键的d电子。
21
NLai BSCMBCRaragesbK TSGAicalB ZCNCFMCnuioenrV
一、热分解法 在金属活动顺序中,在氢后面的金属其氧化 物受热就容易分解,如:HgO和Ag2O加热发生 下列分解反应:
2HgO===2Hg+O2
将辰砂(硫化汞)加热也可以得到汞: HgS+O2===Hg+SO2
8
二、热还原法
大量的冶金过程属于这种方法。焦炭、一氧化碳、 氢和活泼金属等都是良好的还原剂。
钙、镁一般不和各种金属生成合金,因此可用 作钛、锆、铪、钒、铌、钽等氧化物的还原剂。
如用活泼金属还原金属卤化物来制备: TiCl4+4Na===Ti+4NaCl TiCl4+2Mg===Ti+ZMgCl2
11
三、电解法
排在铝前面的几种活泼金属,不能用一般还原剂使
IA
1
1H
氢
它们从化合物中还原出来。这些金属用电解法制取最2 He
金属玻璃同时具有高强度和高韧性、优良的耐腐蚀性和 良好的磁学性能,因此它有许多重要的用途。
典型的金属玻璃有两大类:一类是过渡金属与某些非金 属形成的合金;另一类是过渡金属间组成的合金。
20
6009、金属的内聚力: 所谓内聚力就是物质内部质
升华热
点500间的相互作用力,也就是金属键的强度,即核和 自40由0 电子间的引力。金属的内聚力可以用它的升 华热衡量。
1.炭热还原法
反应需要高温,常在高炉和电炉中进行。所以这种冶炼金属 的方法又称为火法冶金. 氧化物矿:
SnO2+2C===Sn+2CO2
MgO+C====Mg+CO
碳酸盐矿:一般重金属的碳酸盐受热时都能分解为氧 化物,再用焦炭还原。 硫化物矿:先在空气中锻烧,使它变成氧化物,再用 焦炭还原,如从方铅矿提取铅: 2PbS+3O2===2PbO+2SO2 PbO+C===Pb+CO
✓ 准金属:半导体,一般指硅、硒、碲、砷、硼。 ✓ 稀有金属:自然界中含量很少,分布稀散、发
现较晚,难以从原料中提取的或在工业上制备 和应用较晚的金属。如:锂、铷、铯、钨、锗、 稀土元素和人造超铀元素等。
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19.2 金属的提炼
金属的提炼-从自然界索取金属单质的过程。 金属的提炼过程-矿石的富集、冶炼和精炼。 矿石富集方法-手选、水选、磁选和浮选。 金属的冶炼方法-干法和湿法两大类。 金属的精炼-粗金属根据纯度要求再进行的精制。
19.3.2 金属的化学性质
金属的价电子构型特征 S区、P区、d区、ds区、f区金属。
金属通常易失去电子,表现出较强的还原性。但各种金属 原子失去电子的难易程度差别很大,因此,金属还原性的 强弱也大不相同。
金属原子失去电子的难易表征 在气相中用电离势数值大小 来衡量,在水溶液中就要用标准电极电势的数值来衡量。
此外,金显黄色,铜显赤红色,铋为淡红色,铯为淡 黄色,铅是灰蓝色,这是因为它们较易吸收某一些频率 的光之故。
金属光泽只有在其为晶体时才能表现出来,粉末状金 属一般都呈暗灰色或黑色(漫散射)。
许多金属在光的照射下能放出电子(光电效应)。另一些 在加热到高温时能放出电子(热电现象)。
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2、金属的导电性和导热性:大多数金属有良好的导 电性和导热性。常见金属的导电和导热能力由大到小 的顺序排列如下:
15
19.3 金属的物理性质和化学性质
19.3.1 全属的物理性质 金属和非金属物理性质的比较
金属 1.常温时,除了汞是液体外,其 它金属都是固体 2.一般密度比较大 3.有金属光泽 4.大多是热及电的良导体,电阻通 常随着温度的增高而增大 5.大多具有展性和延性 6.固体金属大多属金属晶体
7.蒸气分子大多是单原子的
稳定性高的氧化物rG负 值大,rG-T直线位于图
下方如MgO。 在自由能图中,一种氧化物
能被位于其下面的那些 金属所还原,因为这个
反应的rG <0。例如,
铝热法,在1073K时 Cr2O3能被Al还原。
6
图中
反应C+O2=CO2的rS≈0, 反应2C+O2= 2CO的 rS>0, 反应2CO+O2=2CO2 rS<0。 三条直线交于983K。
✓ 轻有色金属:一般指密度在4.5g/cm3以下的 有色金属,如:铝、镁、钠、钾、钙、锶、钡。
✓ 重有色金属:一般指密度在4.5g/cm3以上的 有色金属,其中有铜、镍、铅、锌、钴、锡、 汞、锡等。
2
✓ 贵金属:这类金属包括金、银和铂族元素,由 于它们稳定、含量少、开采和提取困难、价格 贵,因而得名贵金属。
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2.氢热还原法 工业上要制取不含炭的金属常用氢还原法。 生成热较小的氧化物,例如,氧化铜、氧化铁等,容易被氢
还原成金属。 而具有很大生成热的氧化物,例如,氧化铝、氧化镁 等,基本上不能被氢还原成金属。 用高纯氢和纯的金属氧化物为原料,可以制得很纯的金属。 3.金属热还原法(金属置换法)
选择哪一种金属(常用Na、Mg、Ca、Al)做还原剂,
19.1 概述
自然界存在和人工合成的金属已达90多种,按不同的标 准分类。
黑色金属(Fe、Cr、Mn及其合金)
金属
有色金属
1
密度:轻有色金属和重有色金属 价格:贵金属和贱金属 性质:准金属和普通金属 储量及分布:稀有金属和普通金属
黑色金属包括铁、锰和铬以及它们的合金,主 要是铁碳合金(钢铁)。
有色金属是指除去铁、铬、锰之外的所有金属。 有色金属大致上按其密度、价格、在地壳中的 储量和分布情况、被人们发现以及使用的早晚 等分为五大类:
16
非金属 常温时,除了溴是液体外,有些是气 体,有些是固体 一般密度比较小 大多没有金属光泽 大多不是热和电的良导体,电阻通常 随温度的增高而减小 大多不具有展性和延性
固体大多属分子型晶体
蒸气(或气体)分子大多是双原子或 多原子的
自由电子的存在和紧密堆积的结构使金属具有许多共 同的性质。
1、金属光泽:当光线投射到金属表面上时,自由电子 吸收所有频率的光,然后很快放出各种频率的光(全反射), 绝大多数金属呈现钢灰色以至银白色光泽。
除rG来判断外还要注意下几方面情况;
(1)还原力强;(2)容易处理;(3)不和产品金属生成合 金;(4)可以得到高纯度的金属;(5)其它产物容易和生 成金属分离;(6)成本尽可能低,等等。
10
铝是最常用的还原剂即铝热法。 Cr2O3 + 2Al=Al2O3+2Cr ΔrGθ= -622.9KJ.mol-1 铝容易和许多金属生成合金。可采用调节反应物 配比来尽量使铝完全反应而不残留在生成的金属 中。
4
19 K
钾
属2钙0 Ca如2钪1 铝Sc 2、钛2 Ti镁23钒、V 24铬钙Cr 、25锰Mn钠26铁等Fe 用2钴7 Co熔2镍8 N融i 29化铜Cu 合30锌Z物n 3镓1电Ga 解3锗2 Ge法3砷3制As 3备硒4 Se。3溴5 Br
36 Kr
氪
5
37 Rb
铷
38 Sr
锶
一3钇9 Y种4锆0 Z金r 4铌1属Nb采42钼M用o 43锝什Tc么44钌Ru提45铑炼Rh 4方钯6 Pd法4银7 A与g 4镉8它Cd 们4铟9 I的n 5锡0化Sn 学5锑1 Sb性5碲2 T质e 53、碘I 矿54氙Xe
13
气相法 碘化物热分解法可用于提纯少量锆、铪、
铍、硼、硅、钛和钨等。
Ti + I2 323-523K 不纯
TiI4
1673K 钨丝
Ti + I2 纯
羰化法 是提纯金属的一种较新的方法。 现以镍为例。羰化法提纯镍是基于镍能与一 氧化碳生成易挥发并且也容易分解的一种化 合物——四羰基合镍。
Ni+4CONi(CO)4
14
三、区域熔炼 将要提纯的物质放进一个装有移动式加热线圈的 套管内,强热熔化一个小区域的物质,形成熔融带。 将线圈沿管路缓慢地移动,熔融带便随着它前进。
一般混合物的熔点较组成混合物的纯物质的熔点低,因此当线圈移动时, 熔融带的末端即有纯物质晶体产生。不纯物则汇集在液相内,随线圈的 移动而集中于管子末端,这样便能轻易地将不纯物自样品末端除去。此 法常用于制备半导体材料——镓、锗、硅和高熔点金属等。产品中杂质 含量可低于10-12。
22
一、金属与非金属反应 位于金属活动顺序表前面的一些金属很与氧化合形 成氧化物,钠、钾的氧化很快,铷、铯会发生自燃。 位于金属活动顺序表后面的一些金属,必须在加热 情况下才能与氧化合,如铜、汞等。而银、金即使在 炽热的情况下也很难与氧等非金属化合。 有些金属在空气中钝化,如铝、铬形成致密的氧化 膜,防止金属继续被氧化。 有些金属在空气中被腐蚀,铁在空气中表面生成结 构疏松的氧化物,易被腐蚀。
7 1.电解在法周期2活.泼表电金解中属法还或的原 位置大4致.热关分解系法 见表。
3.热还原法
12
19.2.3 金属的精炼
现介绍几种常见的金属精炼方法。 一、电解精炼 常用此法精炼提纯的金属有Cu、Au、 Pb、Zn、Al等。 二、气相精炼法 直接蒸馏法 例如粗锡中的锡和所含杂质具有不同 的沸点,控制温度在锡的沸点以下,“杂质沸点” 以上,可使杂质挥发除去。为了改善蒸馏条件,采 用真空蒸馏是很适合的。镁、汞、锌、锡等可用提 纯。
19
7、金属的熔点:金属的熔点一般较高,但高低差别较大。 最难熔的是钨,最易熔的是汞、铯和镓。汞在常温下是液 体,铯和镓在手上受热就能熔化。
8、金属玻璃(非晶态金属):将某些金属熔融后,以极快 的速度淬冷。由于冷却速度极快,高温时金属原子的无序状 态被“冻结”,不能形成密堆积结构,得到与玻璃类似结构 的物质,故称为金属玻璃。
高于此温度,2C+O2=2CO的反应倾向大, 低于此温度,2CO+O2=2CO2的反应倾向更
大。
生成CO的直线向下倾斜,这使得几乎所有金
属的rG-T直线在高温下都能与C-CO直线
相交。能够被碳还原,碳为一种广泛应用的
优良的还原剂。
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19.2.2 工业上冶炼金属的一般方法
工业上的还原过程即称为冶炼,把金属从化 合物中的还原成单质。由于金属的化学活泼性 不同,需采取不同的冶炼方法,工业上提炼金 属一般有下列几种方法:
导体的电阻为零,也就是电流在超导体中通过时没有 任何损失。
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超导材料大致可分为纯金属、合金和化合物三类。 超导材料可以制成大功率超导发电机、磁流发电机、超
导储能器、超导电缆、超导磁悬浮列车等。
4、金属的延展性:金属有延性,可以抽成细丝。例 如最细的白金丝直径为1/5000mm。金属又有展性, 可以压成薄片,例如最薄的金箔,可达1/10000mm 厚。 5、金属的密度:锂、钠、钾比水轻,锇、铁等比水 重。 6、金属的硬度:一般较大,但它们之间有很大差别。 有的坚硬,如铬、钨等;有些软,可用小刀切割如钠、 钾等。