Химия - Фролов В.В.
Скачать (прямая ссылка):
Золото и серебро отделяют от пустой породы (кварц) про-мывкойу используя большую плотность металлов; мелкие частицы отделяют амальгамированием, т. е. растворением в ртути, а коллоидные частицы, несущие на себе заряды и нерастворяющиеся в ртути, окисляют и переводят в цианистые комплексы (Багратион):
4Аи + 02 + 2Н20 + 8КС^ЗК[Аи(СЫ)2] + 4КОН
Из цианистых комплексов золото вытесняют цинком:
2п 4- 2К [Аи (С1М)2] 2Аи 4- К2 [2п (СЩ4]
Свободные металлы имеют окраску: медь — розовую, серебро — белую, а золото — желтую. Их физические свойства приведены в табл. 12.42.
Поперечное сечение поглощения тепловых нейтронов у с^-метал-лов I группы значительное (Ю-28 м2): Си 3,59; А§ 60,0; Аи 94.
Применение ^-металлов I группы в технике. Очень пластичные, обладающие относительно большой прочностью, высокой электро
384
Т а б л и ц а 12.42. Физические и механические* свойства rf-металлов I группы
Металл Плотность, г/см" Кристаллическая структура Температура, К Твердость, МН/ма Предел прочно-• сти, MH/MS Модуль упругости, ГН/см3 Удельное сопротивление, мкОМ • см
ила плени я кинения
Си 8,93 Гранецентриро- 1350 3150 372 235 129 1,7
ваиная кубиче-
Ag 10,49 ская решетка 1233,5 2436 24,5 177 , 80 1,62
Au 19,3
1336 3120 245 137 77,5 2,3
* Приведены механические свойства отожженных образцов.
и теплопроводностью, эти металлы весьма важны для современной техники.
Медь выпускают различных марок по ГОСТу: МОО — с содержанием меди 99,99%, МО— 99,9%, Ml —99,8% и т. д. Кроме того, есть бескислородная медь и медь, переплавленная в вакууме. Медь благодаря высокой пластичности используется для изготовления холоднотянутых проволок, у которых удельное сопротивление вдоль оси значительно меньше, чем сопротивление поперек оси, за счет анизотропии. Это нашло применение в радиоэлектронике, использующей проволоку меди с диаметром 0,01 и 0,005 мм, а в некоторых случаях и еще меньше.
Чистую медь используют в электротехнической промышленности и в теплообменных аппаратах (электро- и теплопроводности связаны законом Видемана — Франца — Лоренца).
На основе меди изготовляют различные сплавы: бронзы — с содержанием цинка менее 4%; латуни — с содержанием цинка более 4%. Легирующие элементы упрочняют медь, резко снижают ее тепло- и электрическую проводимость. Наименьшее влияние на эти свойства оказывает хром — хромистые бронзы БрХ-0,8.
Алюминиевые бронзы прочны и коррозионностойки, марганцовистые и кремнемарганцовистые (БрКМц-3-1) очень прочны и тоже трудно окисляются. Из латуне'й очень часто употребляется Л-62, содержащая 62% Си и 38% Zn, но сохраняющая еще структуру твердого раствора. Бронзы, содержащие Zn, Sn и Pb, являются хорошими антифрикционными материалами (БрОЦС4-4-4).
Высокая стоимость меди и ее малое содержание в земной коре заставляют всячески ее экономить и бережно расходовать.
Серебро употребляется в электромашиностроении и приборостроении как очень хороший и малоокисляющийся проводник электричества. Серебро входит в состав припоев (ПСр40), используется как защитное покрытие для других металлов, а его соединения (AgBr) применяют для производства фоточувствительиых материалов. -
Золото идет на приготовление неокисляющихся сплавов (червонное золото, ювелирные изделия, сплав для зубных протезов и т. д.) и для нанесения защитных покрытий.
13—361
385
Химические свойства ^-металлов I группы. ^-Металлы I группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева проявляют очень малую химическую активность, и все стандартные потенциалы растворения их лежат в положительной области ряда напряжений. Распределение электронов в атомах ^-металлов I группы см. табл. 12.41. Их физико-химические свойства приведены в табл. 12.43.
Таблица 12.43. Некоторые физико-химические свойства ^-металлов I группы
Металл г Электронная формула Радиусы, пм Потенциал ионизации, В Электро-отрнца-тель-ность Электродный потенциал!* В
А + А* +
Си А? Аи 29 47 79 4^104/-°5.ч' 5Й|05/О5б°6я| 0,128 0,144 0,144 0,098 0,113 0,113 0,080 0,097 0,105 0,091 7,724
7,57
9,22 1,9 1,9
2,4 + 0,52 + 0,799 + 1,7
* Переход в одновалентные ионы.
Степени окисления Си, Ag, Аи являются переменными ( + 1, + 2, +3). Металлические свойства у них доминируют и оксидов с кислотными свойствами эти металлы не образуют*. Соли этих металлов, образованные ионными связями, могут переходить в комплексные (лиганды С1~, С1Ч~, ЫН3, Н20) с координационными числами К = 2 для степени окисления ( + 1), а для более высоких степеней окисления ( + 2, +3) К = 4.
Взаимодействие с элементарными окислителями. Гидриды ^-металлов I группы очень неустойчивы. Известен гидрид меди СиН, получаемый косвенным путем и разлагающийся при температуре около 400К. Водород растворяется в этих металлах, образуя жидкие растворы и твердые растворы внедрения. Растворимость его подчиняется закону Сивертса и растет с повышением температуры. Изобара растворимости водорода в меди приведена на рис. 189. Большой скачок растворимости з момент кристаллизации
