1) Давайте рассмотрим, какие реакции могут протекать с различными металлами (K, Ca, Fe, Cu, Au) в присутствии O2, H2O, HCl и Pb(NO3)2.
Реагирующие вещества | K | Ca | Fe | Cu | Au |
O2 | + | + | + | + | - |
H2O | + | + | - | - | - |
HCl (раствор) | + | + | + | + | - |
Pb(NO3)2 | + | + | + | - | - |
Реакции:
С кислородом (O2):
- Калий (K): 4K + O2 → 2K2O
- Кальций (Ca): 2Ca + O2 → 2CaO
- Железо (Fe): 3Fe + 2O2 → Fe3O4
- Медь (Cu): 2Cu + O2 → 2CuO
- Золото (Au): Золото не реагирует с кислородом.
С водой (H2O):
- Калий (K): 2K + 2H2O → 2KOH + H2↑
- Кальций (Ca): Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2↑
- Железо (Fe): Реакция не протекает при нормальных условиях.
- Медь (Cu): Реакция не протекает.
- Золото (Au): Реакция не протекает.
С соляной кислотой (HCl, раствор):
- Калий (K): 2K + 2HCl → 2KCl + H2↑
- Кальций (Ca): Ca + 2HCl → CaCl2 + H2↑
- Железо (Fe): Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
- Медь (Cu): Cu + 2HCl → CuCl2 + H2↑ (при наличии окислителя)
- Золото (Au): Реакция не протекает в отсутствие окислителя.
С нитратом свинца (Pb(NO3)2):
- Калий (K): 2K + Pb(NO3)2 → 2KNO3 + Pb
- Кальций (Ca): Ca + Pb(NO3)2 → Ca(NO3)2 + Pb
- Железо (Fe): Fe + Pb(NO3)2 → Fe(NO3)2 + Pb
- Медь (Cu): Реакция не протекает.
- Золото (Au): Реакция не протекает.
2) Способы получения металлов:
Название | Определение | Примеры |
Пирометаллургия | Метод получения металлов из руд с использованием высоких температур. | Выплавка железа из руды в домнах. |
Гидрометаллургия | Извлечение металлов из руд с использованием водных растворов реагентов. | Извлечение золота с цианидным раствором. |
Электрометаллургия | Метод получения металлов из соединений с применением электролиза. | Получение алюминия из глинозёма. |
Биотехнологическая добыча | Использование микроорганизмов для извлечения металлов из руд. | Извлечение меди из сульфидных руд. |
Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки, и выбор метода зависит от типа руды, наличия энергии и других факторов.