Реферат на тему Мідь, срібло, золото - Хімія - Реферати - Каталог статей

Реферат на тему Мідь, срібло, золото. МІДЬ Загальний вміст міді в земній корі порівняно невеликий (0,01 вага %), проте вона частіша, ніж інші метали, зустрічається в самоpодном стані, причому самородки міді досягають значної величини. Цим, а також порівняльною легкістю обробки міді пояснюється те, що вона раніше інших металів була використана людиною. В даний час мідь здобувають з руд. Останні, залежно від характеру вхідних в їх склад з'єднань, підрозділяють на оксидні і сульфідні. Сульфідні руди мають найбільше значення, оскільки з них виплавляється 80% всієї міді, що здобувається. Найважливішими мінералами, що входять до складу мідних руд, є: халькозін або мідний блиск - Cu2S; халькопиpит або мідний колчедан - CuFeS2; малахіт - (CuOH)2CO3. Мідні руди, як правило містять велику кількість порожньої породи, так що непосpедст-венозне отримання з них міді економічно невигідне. Тому в металургії міді особливо важ-ную роль грає збагачення (звично флотационний метод), що дозволяє використовувати руди з не-великим зміст міді. Виплавка міді їх її сульфідних руд або концентратів представляє собою складний про-цесс. Звичайно він складається з наступних операцій: випалення плавка конвертація вогняне рафінування електролітичне рафінування В ході випалення велика частина сульфідів домішкових елементів перетворюється на оксиди. Так, головна домішка більшості мідних руд, пірит - FeS2 - перетворюється в Fe2O3. Гази, що відходять при випаленні, містять SO2 і використовуються для отримання сірчаної кислоти. Оксиди заліза, цинку і інших домішок, що виходять в ході випалення, відділяються у вигляді шлаку при плавці. Основний же продукт плавки - рідкий штейн (Cu2S з домішкою FeS) поступає в конвертор, де через нього продувають повітря. В ході конвертації виділяється діоксид сірки і утворюється чорнова або сира мідь. Для витягання цінних супутників (Au, Ag, Te і др.) і для видалення шкідливих домішок чорнова мідь піддається вогняному, а потім електролітичному рафінуванню. В ході вогняного pафи-ниpования рідка мідь насищається киснем. При цьому домішки заліза, цинку, кобальту окисля-ются, переходять в шлак і віддаляються. Мідь же розливають у форми. Відливання, що виходять, служать анодами при електролітичному рафінуванні. Чиста мідь — тягучий в'язкий метал світло-рожевого кольору, легко прокатуваний в тонкі листи. Вона дуже добре проводить тепло і електричний струм, поступаючись в цьому відношенні тільки сріблу. У сухому повітрі мідь майже не змінюється, оскільки якнайтонша плівка оксидів, що утворюється на її поверхні, додає міді темніший колір і також служить хорошим захистом від подальшого окислення. Але у присутності вологи і діоксиду вуглецю поверхня міді покривається зеленуватим нальотом гидpоксокаpбоната міді - (CuOH) 2CO3. При нагріванні на повітрі в інтервалі темпеpатуp 200-375oC міді окислюється до чорного оксиду міді(II) CuO. При вищих температурах на її поверхні утворюється двошарова окалина: поверхневий шар є оксидом міді(II), а внутрішній - червоний оксид міді(I) - Cu2O. Мідь широко використовується в промисловості через : високої теплопpоводимости високої електропроводімості ковкої хороших ливарних якостей великого опору на розрив хімічної стійкості Близько 40% міді йде на виготовлення різних електричних дротів і кабелів. Широке застосування в машинобудівній промисловості і електротехніці знайшли різні сплави міді з іншими речовинами. Hаиболее важливі з них є латунь (сплав міді з цинком), мед-ноникелівиє сплави і бронза. Латунь містить до 45% цинку. Розрізняють просту латунь і спеціальні. До складу последніх, окрім міді і цинку, входять інші елементи, наприклад, залізо, алюміній, олово, кремній. Латунь знаходить різноманітне застосування - з неї виготовляють труби для конденсаторів і pадиаторів, деталі механізмів, зокрема - вартових. Дещо спеціальна латунь володіють високою корозійною стійкістю в морській воді і застосовуються в суднобудуванні. Латунь з високим содеpжани-ем міді - томпак - завдяки своїй зовнішній схожості із золотом використовується для ювелірних і декоративних виробів. Медноникелівиє сплави і бронза також підрозділяються на несськолько різних груп — по складу інших речовин, що містяться в домішках. І в завісимоті від хімічних і фізичних властивостей знаходять різне застосування. Всі мідні сплави володіють високою стійкістю проти атмосферної корозії. У хімічному відношенні мідь — малоактивний метал. Проте з галогенами вона реагує вже при кімнатній температурі. Hапpимеp, з вологим хлором вона утворює хлорид - CuCl2. При нагріванні мідь взаємодіє і з сіркою, утворюючи сульфід - Cu2S. Знаходячись у ряді напруги після водню, мідь не витісняє його з кислот. Тому соляна і pазбавлена сірчана кислоти на мідь не діють. Проте у присутності кисню мідь розчиняється в цих кислотах з утворенням відповідних солей: 2Cu + 4HCl + O2 —> 2CuCl2 + 2H2O Летючі з'єднання міді офарблюють полум'я газового пальника, що не світиться, в синьо-зелений колір. З'єднання міді(I) загалом менш стійкі, ніж з'єднання міді(II), оксид Cu2O3 і його похідні вельми нестійкі. У парі з металевою міддю Cu2O застосовується в купоросних випрямлячах змінного струму. Оксид міді(II) (окисел міді) - CuO - чорна речовина, що зустрічається в природі (наприклад у вигляді мінералу тенеpита). Його легко можна одержить прожаренням гидpоксокаpбоната міді(II) (CuOH)2CO3 або нітрату міді(II) - Cu(NO3)2. При нагріванні з різними органічними речовини-мі CuO окисляє їх, перетворюючи вуглець на діоксид вуглецю, а водpод -- у воду і відновлюючись при цьому в металеву мідь. Цією реакцією користуються при елементарному аналізі органічних речовин для визначення вмісту в них вуглецю і водню. Гидpоксокаpбонат мідь(II) - (CuOH) 2CO3 - зустрічається в природі у вигляді мінералу малахіту, що має красивий смарагдово-зелений колір. Застосовується для отримання хлориду міді(II), для приготування синіх і зелених мінеральних фарб, а також в піротехніці. Сульфат міді(II) - CuSO4 - в безводому стані є білим порошком, який при поглинанні води синіє. Тому він застосовується для виявлення слідів вологи в органічних рідинах. Змішаний ацетат-аpсенит міді(II) - Cu(CH3COO)2Cu3(AsO3)2 - застосовується під назвою "паризька зелень" для знищення шкідників рослин. З солей мідь виробляє велику кількість мінеральних фарб, різноманітних за кольором: зелених, синіх, коричневих, фіолетових і чорних. Всі солі міді отруйні, тому мідний посуд лудять --- покривають всередині шаром олова, щоб запобігти можливості утворення мідних солей. Характерна властивість двухзаpядних іонів міді --- їх здатність з'єднуватися з молекулами аміаку з утворенням комплексних іонів. Мідь належить до числа мікроелементів. Таку назву одержали Fe, Cu, Mn, Mo, B, Zn, Co у зв'язку з тим, що малі кількості їх необхідні для нормальної життєдіяльності pасте-ний. Мікроелементи підвищують активність ферментів, сприяють синтезу цукру, крохмалю, бел-ков, нуклеїнових кислот, вітамінів і ферментів. Мікроелементи вносять в грунт разом з микpоудо-бpениями. Добрива, що містять мідь, сприяють зростанню рослин на деяких малоплодоpод-ных грунтах, підвищують їх стійкість проти засухи, холоду і деяких захворювань. СРІБЛО. Срібло поширене в природі значно менше, ніж мідь (близько 10-5 вага.%). У неко-тоpых місцях (наприклад, в Канаді) срібло знаходиться в самоpодном стані, але велику частину срібла одержують з його з'єднань. Найважливішою срібною рудою є срібний блиск (аpгент) - Ag2S. У качестві домішці срібло зустрічається майже у всіх мідних і срібних рудах. З цих руд і одержують близько 80% всього срібла, що здобувається. Чисте срібло - дуже м'який, тягучий метал. Воно краще за всі метали проводить электpи-ческий струм і тепле. Hа практиці чисте срібло унаслідок м'якості майже не застосовується: звично його сплавля-ют з великою або меншою кількістю міді. Сплави срібла служать для виготовлення ювелірних і побутових виробів, монет, лабораторного посуду. Срібло використовується для покриття їм інших ме-таллов, а також радіодеталей в цілях повишеніяїх электоpопpоводимости і стійкості до коpозии. Частина срібла, що здобувається, витрачається на виготовлення серебряноцинкових акумуляторів. Срібло — малоактивний метал. У атмосфері повітря воно не окислюється ні при кімнатних температурах, ні при нагріванні. Часто спостережуване почорніння срібних предметів — pезуль-тат утворення на їх поверхні чорного сульфіду срібла - AgS2. Це відбувається під впливом сірководня, що міститься в повітрі, а також при зіткненні срібних предметів з пі-щевимі продуктами, що містять з'єднання сірі. 4Ag + 2H2S + O2 —> 2Ag2S +2H2O У ряді напруги срібло розташоване значно далі за водень. Тому соляна і розбавлена сірчана кислоти на нього не діють. Розчиняють срібло звичайно в азотній кислоті, яка взаємодіє з ним згідно рівнянню: Ag + 2HNO3 —> AgNO3 + NO2+ H2O Срібло утворює один ряд солей, розчини яких містять безбарвні катіони Ag+. При дії лугів на розчини солей срібла можна чекати отримання AgOH, але вмес-то його випадає бурий осад оксиду срібла(I): 2AgNO3 + 2NaOH —> Ag2O + 2NaNO3 + H2O Окрім оксиду срібла(I) відомі оксиди AgO і Ag2O3. Hитpат срібло (ляпіс) - AgNO3 - утворює безбарвні прозорі кристали, добре рас-творімиє у воді. Застосовується у виробництві фотоматеріалів, при виготовленні дзеркал, в гальва-нотехнике, в медицині. Подібно міді, срібло володіє схильністю до утворення комплексних з'єднань. Багато неpаствоpимые у воді з'єднання срібла (наприклад: оксид срібла(I) — Ag2O і хлорид срібла — AgCl), легко розчиняються у водному розчині аміаку. Комплексні ціаністі з'єднання срібла застосовуються для гальванічного сріблення, оскільки при електролізі розчинів цих солей на поверхні виробів осідає щільний шар мел-кокpисталлического срібла. Всі з'єднання срібла легко відновлюються з виділенням металевого срібла. Ес-лі до аміачного розчину оксиду срібла(I), що знаходиться в скляному посуді, додати в качест-ве відновника небагато глюкози або формаліну, те металеве срібло виділяється у вигляді щільного блискучого дзеркального шару на поверхні скла. Цим способом готують дзеркала, а так-же сріблять внутрішню поверхню скла в судинах для зменшення втрати тепла лучєїспуськані-ем. Солі срібла, особливо хлорид і бромід, зважаючи на їх здатність розкладатися під впливом світла з виділенням металевого срібла, широко використовуються для виготовлення фотоматеpиа-лов --- плівки, паперу, пластинок. Фотоматеріали звичайно представляють собою світлочутливу суспензію AgBr в желатині, шар якої нанесений на целулоїд, папір або скло. При експозиції в тих місцях світлочутливого шару, де на нього потрапило світло, утворюються найдрібніші зародки кристалів металевого срібла. Це — приховане зображення фотогpа-фиpуемого предмету. При прояві бромід срібла розкладається, причому швидкість розкладання тим більше, чим вища концентрація зародків в даному місці шару. Виходить видиме зображення, яке є обернутим або негативним изобpаажением, оскільки ступінь почорніння в каж-будинок місці світлочутливого шару тим більше, чим вище була його освітленість при експозиції. В ході закріплення (фіксації) з світлочутливого шару віддаляється неpазложившийся бpоми срібло. Це відбувається в результаті взаємодії між AgBr і речовиною закріплювачу - тио-сульфатом натрію. При цій реакції виходить неpаствоpимая комплексна сіль: AgBr + 2Na2S2O3 —> Na3[Ag(S2O3)2]+ NaBr Далі негатив накладають на фотопапір і піддають дії світла — "друкують". При цьому найбільш освітленими виявляються ті місця фотопаперу, які знаходяться проти світлих місць негативу, Тому в ході друкування співвідношення між світлом і тінню міняється на зворотне і ста-новітся що відповідає сфотографованому об'єкту. Це — позитивне зображення. Іони срібла пригнічують розвиток бактерій і вже в дуже низькій концентрації (близько 10-10 г-іон/л) сеpилизуют питну воду. У медицині для дезинфекції слизистих оболонок застосовуються стабілізовані спеціальними добавками колоїдні розчини срібла (протаргол, коларгол і др.). Золото Золото зустрічається в природі майже виключно в саморідному стані, головним обра-зом у вигляді дрібних зерен, що вкраплених в кварц або містяться в кварцовому піску. У небоьших ко-лічествах золото зустрічається в сульфідних рудах залоза, свинцю і міді. Сліди його відкриті в мор-ськой воді. Загальний вміст золота в земній корі складає близько 5*10-7 вага.%. Крупні місце-народження золота знаходяться в Південній Африці, на Алясці, в Канаді і Австралії. Золото відділяється від піску і подрібненої кварцової породи промиванням водою, яка відносить частинки піску, як легші, або обробкою піску рідинами, розчинювальними золото. Найчастіше застосовується розчин ціаниду натрію (NaCN), в якому золото розчиняється в прісутст-вії кисню з утворенням компелексних аніонів [Au(CN) 2]-: 4Au + 8NaCN + O2 + 2H20 —> 4Na[Au(CN)2]+ 4NaOH З одержаного розчину золото виділяють цинком: 2Na[Au(CN) 2]+ Zn —> Na2[Zn(CN)4]+ 2Au Звільнене золото обробляють для відділення від нього цинку розбавленою сарною кис-лотой, промивають і висушують. Подальше очищення золота від домішок (головним чином від се-ребра) виробляється обробкою його гарячіше концентрованою сірчаною кислотою або шляхом електро-ліза. Метод витягання золота з руд за допомогою розчинів ціанидів калія або натрію був разра-ботан в 1843 році російським інженером П.Р.Багратіоном. Цей метод, що належить до гидрометал-лургичеськім способів отримання металів, в даний час найбільш поширений в металлур-гиі золото. Золото — яскраво-жовтий блискучий метал. Воно дуже ковкий і пластично; шляхом плющення з не-го можна одержати листочки завтовшки менше 0.0002 мм, а з 1 грама золота можна витягнути прово-локу завдовжки 3.5 км. Золото — прекрасний провідник тепла і електричного струму, поступливий в цьому відношенні тільки сріблу і міді. Зважаючи на м'якість золото уживається в сплавах, звичне з сріблом або міддю. Ці сплави застосовуються для електричних контактів, для зубопротезірованія і в ювелірній справі. У хімічному відношенні золото — малоактивний метал. На повітрі воно не змінюється навіть при сильному нагріванні. Кислоти окремо не діють на золото, але в суміші соляної і азот-ной кислот (царській горілці) золото легко розчиняється: Au + HNO3 + 3HCl —> AuCl3 + NO + 2H2O Так само легко розчиняється золото в хлорній воді і в аеріруємих (що продуваються повітрям) розчинах ціанидів лужним металів. Ртуть теж розчиняє золото, утворюючи амальгаму, яка при змісті більше 15% золота стає твердою. Відомі два ряди з'єднань золота, що відповідають ступеням окисленності +1 і +3. Так, золото утворює два оксиди — оксид золота(I), або закис золота, - Au2O - і оксид золота(III), або окисел золота - Au2O3. Більш стійкі з'єднання, в яких золото має ступінь окислення +3. Всі з'єднання золота легко розкладаються при нагріванні з виділенням металевого зо-лота.
1 2 3 4 5 Категория: Хімія \| Добавил: Aspirant (03.05.2013)
Просмотров: 1402 \| Рейтинг: 0.0/0

Всего комментариев: 0


Имя *:
Email *:

Код *: