Уравнять предложенные схемы реакций, определить тип этих реакций: а) N2 + H2 → NH3
б) Na + O2 → Na2O
в) Fe + O2 → Fe2O3
г) CaO + H3PO4 =…
д) HNO3 + Ba(OH)2 =…
е) CaCO3 + HCl =…

большинство металлов встречаются в природе в составе соединений, в которых металлы находятся в положительной степени окисления, значит для того, чтобы их получить, в виде простого вещества, необходимо провести процесс восстановления.

но прежде чем восстановить природное соединение металла, необходимо перевести его в форму, доступную для переработки, например, оксидную форму с последующим восстановлением металла. на этом основан  пирометаллургический способ. это восстановление металлов из их руд при высоких температурах с восстановителей неметаллических ? кокс, оксид углерода (ii), водород; металлических ? алюминий, магний, кальций и другие металлы.

демонстрационный опыт 1. получение меди из оксида с водорода.

cu  +2o + h2  = cu0  + h2o (водородотермия)

демонстрационный опыт 2. получение железа из оксида с алюминия.

fe+32o3  +2al = 2fe0  + al2o3  (алюмотермия)

для получения железа в промышленности железную руду подвергают магнитному обогащению: 3fe2  o3  + h2  = 2fe3o4  + h2o или 3fe2o3  + co = 2fe3o4  + co2  , а затем в вертикальной печи проходит процесс восстановления:

fe3o4  + 4h2  = 3fe + 4h2o

fe3o4  + 4co = 3fe + 4co2

просмотр медиалекции . (cd)

гидрометаллургический способ  основан на растворении природного соединения с целью получения раствора соли этого металла и вытеснением данного металла более активным. например, руда содержит оксид меди и ее растворяют в серной кислоте:

cuo + h2so4  = cuso4  + h2o, затем проводят реакцию замещения

cuso4  + fe = feso4  + cu.

демонстрационный опыт 3. взаимодействие железа с раствором медного купороса.

таким способом получают серебро, цинк, молибден, золото, ванадий и другие металлы.

электрометаллургический способ.

это способы получения металлов с электрического тока (электролиза). просмотр фрагмента медиалекции. (cd)

этим методом получают алюминий, щелочные металлы, щелочноземельные металлы. при этом подвергают электролизу расплавы оксидов, гидроксидов или хлоридов:

nacl —> na+  + cl?

катод na+  + e > na0  ¦ 2

анод 2cl?   ? 2e > cl20  ¦ 1

суммарное уравнение: 2nacl = 2na + cl2

современный рентабельный способ получения алюминия был изобретен американцем холлом и французом эру в 1886 году. он заключается в электролизе раствора оксида алюминия в расплавленном криолите. расплавленный криолит растворяет al2o3,  как вода растворяет сахар. электролиз “раствора” оксида алюминия в расплавленном криолите происходит так, как если бы криолит был только растворителем, а оксид алюминия ? электролитом.

al2o3  —> alalo3  —> al3+  + alo33–

катод al3+  +3e —> al  0  ¦ 4

анод 4alo33–  – 12 e —> 2al2o3  +3o2  ¦ 1

суммарное уравнение: 2al2o3= 4al + 3o2 .

термическое разложение соединений.

железо взаимодействует с оксидом углерода (ii) при повышенном давлении и температуре 100-2000, образуя пентакарбонил: fe + 5co = fe (co)5

пентакарбонил железа-жидкость, которую можно легко отделить от примесей перегонкой. при температуре около 2500  карбонил разлагается, образуя порошок железа: fe (co)5  = fe + 5co.