Chapter19 金属通论
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第十九章
1919-1 1919-2 1919-3 1919-4
金属通论
概述 金属的提炼 金属的物理性质和化学性质 合金
19-1 19-
概
述
金属
黑色金属（ 黑色金属（铁，锰，铬及其合金） 铬及其合金） 按密度分： 按密度分：轻有色金属和重有色金属 有色金属（除铁，锰铬及其合 有色金属（除铁， 按价格分：贵金属和贱金属 按价格分： 按性质分： 金以外的所有金属 ） 按性质分：准金属和普通金属 按储量及分布等分： 按储量及分布等分：稀有金属和普通 金属
ZnCO3 ZnO ＋ C
ZnO ＋Leabharlann CO2△Zn ＋ CO
2PbS ＋ 3O2
△
2PbO＋ 2SO2 ＋
PbO ＋ C Pb ＋ CO ②氢热还原法 GeO2 ＋ 2H2 Ge ＋ 2H2O WO3 ＋ 3H2 W ＋ 3H2O 金属热还原法（金属置换法） ③金属热还原法（金属置换法） KCl ＋ Na NaCl ＋ K↑ 2RbCl ＋ Ca CaCl2 ＋ 2Rb↑ 2CsAlO2 ＋ Mg MgAl2O4 ＋ 2Cs↑ 铝热法： 铝热法： Cr2O3 ＋ 2Al Al2O3 ＋ 2Cr ⊿rGθ=-622.9KJ/mol
1919-2
一.金属还原过程的热力学
金属的提炼
二.工业上冶炼金属的一般方法 1.热分解法 1.热分解法
△
2HgO
△
2Hg ＋ O2 4Ag ＋ O2
△
2AgO HgS +O2
Hg ＋ SO2
2.热还原法 2.热还原法 ①碳热还原法 SnO2 ＋ 2C Fe2O3 ＋ 3CO
△
Sn ＋ 2CO 2Fe ＋ 3CO2
二.金属的化学性质 金属的化学性质
19-4
合金
一.低共熔混合物（低共熔合金） 低共熔混合物（低共熔合金） 金属固熔体（金属固态溶液） 二.金属固熔体（金属固态溶液）
三.金属化合物（金属互化物） 金属化合物（金属互化物） 金属化合物
3.电解法 电解法
电解
2NaCl（熔融） （熔融） 2Na ＋ Cl2 4.氧化法 氧化法 详见22-1-2节氰化法） 节氰化法） （详见 节氰化法 三.金属的精练 金属的精练 1.电解精练 电解精练 应用最广泛的一种金属精练方法（详见22-1-2节） 应用最广泛的一种金属精练方法（详见 节 2.气相精练 气相精练 羰化法： （含杂质） 羰化法：Ni（含杂质）＋ 4CO 高压 Ni（CO）4↑ （ ） Ni（CO）4 513-593k Ni（99.998%纯）＋4CO↑ （ ） （ 纯 碘化物法： （不纯） 碘化物法：Ti（不纯）＋ 2I2 323-523k TiI4↑ TiI4 1673k Ti （纯）＋ 2I2 3.区域熔炼 区域熔炼
一.金属的物理性质 金属
1919-3 金属的物理性质和化学性质
非金属 1.常温下溴为液体，而氧，氟， 常温下溴为液体，而氧， 常温下溴为液体 氯等均为 气体， 气体，有些为固体 2.一般密度较小 一般密度较小 3.大多无金属光泽 大多无金属光泽 4.大多不是热和电的良导体，电 大多不是热和电的良导体， 大多不是热和电的良导体 阻通常随 温度的升高而减小 5.大多不具有延展性 大多不具有延展性 6.固体大多属分子晶体 固体大多属分子晶体 7.蒸（或气体）分子大多是双原 蒸 或气体） 子或多原 子的
1.熔点高（除Hg，Cs，Ga外， 熔点高（ 熔点高 ， ， 外 其它金属 熔点均较高） 熔点均较高） 2.大多数金属密度较大 大多数金属密度较大 3.有金属光泽 有金属光泽 4.大多是热及电的良导体，电 大多是热及电的良导体， 大多是热及电的良导体 阻通常随 温度的升高而增大 5.大多具有延展性 大多具有延展性 6.固体金属大多属金属晶体 固体金属大多属金属晶体 7.蒸气分子大多是单原子的 蒸气分子大多是单原子的
1919-1 1919-2 1919-3 1919-4
金属通论
概述 金属的提炼 金属的物理性质和化学性质 合金
19-1 19-
概
述
金属
黑色金属（ 黑色金属（铁，锰，铬及其合金） 铬及其合金） 按密度分： 按密度分：轻有色金属和重有色金属 有色金属（除铁，锰铬及其合 有色金属（除铁， 按价格分：贵金属和贱金属 按价格分： 按性质分： 金以外的所有金属 ） 按性质分：准金属和普通金属 按储量及分布等分： 按储量及分布等分：稀有金属和普通 金属
ZnCO3 ZnO ＋ C
ZnO ＋Leabharlann CO2△Zn ＋ CO
2PbS ＋ 3O2
△
2PbO＋ 2SO2 ＋
PbO ＋ C Pb ＋ CO ②氢热还原法 GeO2 ＋ 2H2 Ge ＋ 2H2O WO3 ＋ 3H2 W ＋ 3H2O 金属热还原法（金属置换法） ③金属热还原法（金属置换法） KCl ＋ Na NaCl ＋ K↑ 2RbCl ＋ Ca CaCl2 ＋ 2Rb↑ 2CsAlO2 ＋ Mg MgAl2O4 ＋ 2Cs↑ 铝热法： 铝热法： Cr2O3 ＋ 2Al Al2O3 ＋ 2Cr ⊿rGθ=-622.9KJ/mol
1919-2
一.金属还原过程的热力学
金属的提炼
二.工业上冶炼金属的一般方法 1.热分解法 1.热分解法
△
2HgO
△
2Hg ＋ O2 4Ag ＋ O2
△
2AgO HgS +O2
Hg ＋ SO2
2.热还原法 2.热还原法 ①碳热还原法 SnO2 ＋ 2C Fe2O3 ＋ 3CO
△
Sn ＋ 2CO 2Fe ＋ 3CO2
二.金属的化学性质 金属的化学性质
19-4
合金
一.低共熔混合物（低共熔合金） 低共熔混合物（低共熔合金） 金属固熔体（金属固态溶液） 二.金属固熔体（金属固态溶液）
三.金属化合物（金属互化物） 金属化合物（金属互化物） 金属化合物
3.电解法 电解法
电解
2NaCl（熔融） （熔融） 2Na ＋ Cl2 4.氧化法 氧化法 详见22-1-2节氰化法） 节氰化法） （详见 节氰化法 三.金属的精练 金属的精练 1.电解精练 电解精练 应用最广泛的一种金属精练方法（详见22-1-2节） 应用最广泛的一种金属精练方法（详见 节 2.气相精练 气相精练 羰化法： （含杂质） 羰化法：Ni（含杂质）＋ 4CO 高压 Ni（CO）4↑ （ ） Ni（CO）4 513-593k Ni（99.998%纯）＋4CO↑ （ ） （ 纯 碘化物法： （不纯） 碘化物法：Ti（不纯）＋ 2I2 323-523k TiI4↑ TiI4 1673k Ti （纯）＋ 2I2 3.区域熔炼 区域熔炼
一.金属的物理性质 金属
1919-3 金属的物理性质和化学性质
非金属 1.常温下溴为液体，而氧，氟， 常温下溴为液体，而氧， 常温下溴为液体 氯等均为 气体， 气体，有些为固体 2.一般密度较小 一般密度较小 3.大多无金属光泽 大多无金属光泽 4.大多不是热和电的良导体，电 大多不是热和电的良导体， 大多不是热和电的良导体 阻通常随 温度的升高而减小 5.大多不具有延展性 大多不具有延展性 6.固体大多属分子晶体 固体大多属分子晶体 7.蒸（或气体）分子大多是双原 蒸 或气体） 子或多原 子的
1.熔点高（除Hg，Cs，Ga外， 熔点高（ 熔点高 ， ， 外 其它金属 熔点均较高） 熔点均较高） 2.大多数金属密度较大 大多数金属密度较大 3.有金属光泽 有金属光泽 4.大多是热及电的良导体，电 大多是热及电的良导体， 大多是热及电的良导体 阻通常随 温度的升高而增大 5.大多具有延展性 大多具有延展性 6.固体金属大多属金属晶体 固体金属大多属金属晶体 7.蒸气分子大多是单原子的 蒸气分子大多是单原子的