第十九讲 金属通论.pptVIP

第十九章 金属通论 * §19-1 概述 §19-2 金属的提炼 §19-3 金属的性质 §19-4 合金 19-1 概述 金属的分类见下表: 19-2 金属的提炼 工业上冶炼金属的主要方法有: 一:热分解法 ? 适合于金属氧化物不稳定,易分解的金属.如Ag2O,HgO,HgS等. 二:热还原法 1.碳热还原法:以廉价的C或CO做还原剂,如Fe2O3,SnO2,ZnO,PbS等. 2.氢热还原法:适合于贵重金属,如GeO2,WO3等. 3.金属热还原法:常用的金属还原剂有Na,Mg,Ca,Al等,适合于贵重金属化合物或氧化物的还原. 三:电解法 ? 适合于从化合物中制取活泼金属,如Al,Mg,Ca,Na等 19-2.1:已知773K时,2Mn+O2==2MnO;△rGθ=-670kJ/mol;????? 2C+O2==2CO;△rGθ=-350kJ/mol.1773K时, 2Mn+O2==2MnO;△rGθ=-510kJ/mol;????? 2C+O2==2CO;△rGθ=-540kJ/mol.试计算在773K和1773K时反应:????? MnO(s)+C(s)==Mn(s)+CO(g)的△rGθ,说明用C(s)还原MnO(s)应在高温还是低温条件下进行?(B级掌握) 问题 解:773K时反应(1):2Mn+O2==2MnO;△rG1θ=-670kJ/mol; 反应(2)? 2C+O2==2CO;△rG2θ=-350kJ/mol 由反应[(2)-(1)]÷2得反应式: ????? MnO(s)+C(s)==Mn(s)+CO(g)? (3) 则此反应的△rG3θ=(△rG2θ-△rG1θ)/2 =(-350+670)/2=160(kJ·mol-1) 同样在1773K时:△rG3θ=(-540+510)/2 =-15(kJ/mol) 因1773K下的△rG3θ＜0,说明反应可自发进行,即高温下进行更好. 19-3 金属的性质 一:金属的物理性质 19-3.1:总结金属和非金属的物理性质的相同和不同点.(C级掌握) 19-3.2:在单质金属中，最软的固体是? ，最硬的是? ；熔点最高的是? ，最低的是? ；密度最大的是? ，最小的是? ；延性最好的是? ；展性最好的是? ；导电导热性最好的是? .(C级掌握) 19-3.3:总结同周期和同族金属的熔点,沸点,硬度,原子半径,电离势和升华热等物理性质的变化规律,并定性解释之.(C级重点掌握) 1.为液体或气体,有些为固体2.一般密度较小3.无金属光泽4.热和电的不良导体,电阻随温度升高而减小5.不具有延展性6.大多属分子晶体7.蒸气分子是双原子或多原子 1.熔点高2.大多数密度较大3.有金属光泽4.是热和电的良导体,电阻随温度升高而增大5.具有延展性6.属金属晶体7.蒸气分子大多是单原子的 非金属 金属 在单质金属中，最软的固体是Cs，最硬的是Cr；熔点最高的是W，最低的是Hg；密度最大的是Os，最小的是Li；延性最好的是Pt；展性最好的是Au；导电导热性最好的是Ag. 解:同一周期从左到右金属的熔点,沸点,硬度和升华热总体先升高,到ⅤB或ⅥB达到最高,然后又降低.同族从上到下则依次减弱,只是副族规律性差些.因为金属原子中参与形成金属键的价电子数从低(IA)到(ⅤB或ⅥB)最高再降低(IIB),而价电子数越多,形成的金属键越强,则金属的熔点,沸点,硬度和升华热就越高.同理,从上到下虽价电子数相同,但原子半径依次增大,则金属键就依次减小,熔沸点等性质依次降低. 原子半径从左到右总体减小,但IB,IIB略有升高;从上到下依次增加,只是副族第五和第六周期元素半径相近.因从左到右随原子序数的依次增大,其有效核电荷依次增加,对外层电子吸引力增强,则原子半径依次减小.而IB,IIB因nd电子全满,屏蔽作用增大,则半径略有增加.同理因从上到下增加了一个电子层,则核对外层电子吸引力减小,半径增大.因镧系收缩效应,使得副族第五和第六周期元素半径相近.电离势变化规律与原子半径的相似,从左到右电离势总体增强,从上到下减弱.因核对外层电子吸引力越强,则电离势越大. * *