Алтын. Алынуы, физикалық,химиялық қасиеттері

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Жоспар:

КіріспеІ-ші қосымша Б - топша элементтері
Негізгі бөлімАлтын. Алынуы, физикалық, химиялық биологиялық маңызыКен орындары
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер

Бірінші «Б» қосымша топша элементтерін мыс, күміс және алтын металдары құрайды. Аталған металдардың d, f -контракция (сығылу) әсерінен атом радиустары сілтілік металдарға қарағанда шағын болып келеді және оларды сипаттайтын кейбір физикалық шамалары 1 - кестеде келтірілген.

1-кесте

Физикалық шамалар: Физикалық шамалар

29Cu: ₂₉ Cu

47Ag: ₄₇ Ag

79Au: ₇₉ Au

Физикалық шамалар:

A _r

М(Э), г/моль

m(Э), г

Электрондық құрылымы

Атом радиусы, нм

Ион радиусы, нм

Иондану потенциалы, эВ

Э → Э ⁺ +

Салыстырм. электр терістігі

t _балқу , ⁰ С

t _{қайнау.} , ⁰ С

тығыздығы, г/см ³

, В

Жер қыртысындағы масс. үлесі, 

29Cu:

63, 546

10, 54 ·10 ^-23 [Ar] 3d ¹⁰ 4s ¹

0, 128

0, 098

7, 726

2, 0

1083

2600

8, 96

0, 521

0, 337

3 ·10 ^-3

47Ag:

107, 8682 107, 8682

17, 90 ·10 ^-23 [Kr] 4d ¹⁰ 5s ¹

0, 144

0, 113

7, 576

1, 9

960, 5

2212

10, 5

0, 799

6 ·10 ^-6

79Au:

196, 9665

32, 69 ·10 ^-23 [Xe] 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6s ¹ 0, 144

0, 137

9, 226

2, 3

1063

2947

19, 3

1, 691

4·10 ^-7

Ашылулары

Жеті металл ежелгі дәуірден белгілі деп есептелінеді. Олар:

Алтын - Au
Күміс - Ag
Мыс - Cu
Темір - Fe
Қалайы - Sn
Қорғасын -Pb
Сынап -Hg

Адамзат тарихында мыспен оның құймаларының алар орны ерекше. Тас дәуірі-мыспен, мыс дәуірі-қола дәуірімен алмасты. Американың жергілікті халқы тас дәуірінен қола дәуіріне ХVI ғ. көшсе ертедегі Египетте мыс дәуірі біздің жыл санау эрамызға дейінгі төртінші мыңжылдықта-ақ басталған болатын. Қола дәуірі мыс дәуіріне қарағанда екі есе ұзақтыққа, яғни екі мың жылға созылады.

Мыстың «купрум» аталуы Крит және Кипр аралдарының мыс рудасының кен орындарымен байланыстырылады.

Күмістің «серебро» аталуы Ассирияда - күміс - Ай металы, яғни «серп» деген сөзден туындайды деген пікір бар. Алтынды біздің жыл санауымызға дейінгі 4000 ж. Египетте Қызыл теңіз және Ніл аралығындағы қыратты Нуб аймағынан өндіргені туралы тарихи деректер бар. Нуб ертедегі арабтардың алтын деген сөзін білдіреді.

Қосылыстары

Мыс. Мыстың массалық үлесі жер қыртысында 3·10 ^-3 % құрайды. Мыс қосылыс күйінде, кейде дербес, жеке зат (самородок) түрінде де ұшырасады.

Табиғатта мыс массалық сандары 63 (69, 1%) және 65 (30, 9 %) изотоптары түрінде кездеседі. Жалпы, мыстың массалық сандары 57-ден 80-ге дейін өзгеретін 14 изотопы белгілі. Радиокативті изотоптардың ішінде ⁶⁴ Cu тұрақтылық танытады (жартылай ыдырау мерзімі 12, 8 сағ. ) .

Мыстың негізгі минералдары:

Халькопирит - CuFeS ₂

Халькозин - Cu ₂ S

Ковелин - CuS

Куприт - Cu ₂ O

Малахит - CuCO _3* Cu(OH) ₂

Қазақстанда Балхаш, Жезқазған өңірінде академик Қаныш Сәтбаев жетекшілігімен ашылған үлкен мыс кенінің орны бар.

Күміс. Табиғатта күмістің тұрақты ¹⁰⁷ Ag және ¹⁰⁹ Ag екі изотопы бар.

Күміс дербес зат күйінде және минералдар құрамында ұшырасады. Минералдары:

Аргентит күміс жылтыры - (серебряный блеск ) - Ag ₂ S

Агвиларит - Ag ₄ SeS

Пираргирит - Ag ₂ SbS ₃

Прустит - Ag ₃ AsS ₃

Дербес күйіндегі күміс - полиметалл рудаларында, қорғасын - мырыш, алтын - күміс кен көздерінде ұшырасады.

Алтын. Табиғатта алтын ¹⁹⁷ Au изотопынан тұрады және дербес күйінде (самородок) ұшырасады. Дербес күйіндегі алтындар мұражайларда сақталуы әрбір мемлекет қарамағында тіркеуде тұрады. Ең үлкен дербес күйіндегі алтын кесектері (100 кг) «Плита Хольтермана» (Австралия, 1872 ж. ) «Желанный незнакомец» (71 кг, Австралия, 1864 ж. ), «Японец» (71 кг, Жапония, 1901 ж. ) деген атаулармен мұражайларда сақтаулы.

Ресейде табылған ең үлкен алтын кесегінің массасы - 36 кг (1842 ж. Орал өңірі) .

Қазақстанда Степняк қаласында алтын қосылысының кені бар.

Алтын минералдарында төмендегілерді атауға болады:

Квалерит - AuTe ₂

Ауросмирид - (OS, Ir, Au ) (Ru)

Мұхит суларында алтын концентрациясы 1, 1*10 ^-9 г/л шамасын құрайды.

4Au + 8NaCN + O ₂ +H ₂ O→ 4Na [Au(CN ₂ ) ] + 4NaOH

K[Ag(CN ₂ ) ] + Zn → K ₂ [Zn (CN ₂ ) ₄ ] + 2 Ag

Алынулары:

Мыс. Мысты негізінен оның сульфидтерін өртеу арқылы алады:

2Cu ₂ O + Cu ₂ S → 6Cu + SO ₂

Халькопириттерден мыс алу төмендегі теңдікпен өрнектеледі:

2CuFeS ₂ +5 O ₂ + 2 SiO ₂ → 2Cu + Fe SiO ₂ + 4SO ₂

Келтірілген өзгерістер нәтижесінде құрамында аздаған қоспасы бар орыс тілінде «черновой» деп аталатын мыс алынады. Тазартылған (рафинированный) мыс (99, 9-99, 99 % Cu ) алу үшін әлгі қоспасы бар мысты электролизге ұшыратады (1-сурет) .

Анод (Қоспасы бар мыс ) : Cu - 2е→ Cu ²⁺

Катод (мыс) : Cu ²⁺ +2е → Cu ⁰

+ 1 2 -

Cu ²⁺

(CuSO ₄ + H ₂ SO ₄ )

1-сурет. Мысты электролиз арқылы тазарту

1- Анод - қоспасы бар мыс ;

2 - Катод - таза мыс бөлінеді;

3 - Алтын, күміс өзге қоспа - шламдар

Күміс, алтын

Алтын және күмісті өзен-көл жағалауындағы құмдақтан шаймалау арқылы дербес күйінде бөліп алу ежелден белгілі.

Алтын, күміс өзге металдар өндірісі барысында, оның ішінде мыс, қорғасын, мырыш алуда қосымша өндіріледі. Мысалы, мыс өндірісінде «черновой» мысты электролиз арқылы тазарту барысында оның құрамындағы алтын, күмісті қоспалары «шлам»түрінде түбіне шөгеді (2-сурет) . Шламнан сынап қосу арқылы олардың амальгамалары өндіріледі. (AuHg ₂ ; Au ₃ Hg; Ag ₃ Hg; Ag ₃ Hg ₄ ) . Амальгамаларды ыдырату арқылы таза металдар алынады. Соңғы кезде алтын, күмісті, цианидті тәсілмен өндіреді және әдіс Багратион тәсілі деп аталады:

4Au + 8NaCN + O ₂ +H ₂ O→ 4Na [Au(CN ₂ ) ] + 4NaOH

4Ag + 8KCN+O ₂ +H ₂ O→ K[Ag (CN) ₂ ] + 4KOH

Алынған цианидті комплекстен алынады мырышпен тотықсыздандырып алады:

2Na[Au(CN) ₂ ] + Zn → Na ₂ [Zn(CN) ₄ ] + 2Au

2K[Ag(CN) ₂ ] + Zn → K ₂ [Zn(CN) ₄ ] + 2Ag

Фотографиялық жұмыстарда күміс қосылысы кең пайдаланатыны белгілі. Міне осы «фиксаж» ерітіндісін күмісті қайтадан бөліп алуда төмендегідей реакцияларды пайдаланылады:

Na ₄ [Ag ₂ (S ₂ O ₃ ) ₃ ] + Na ₂ S →Ag ₂ S + 3Na ₂ S ₂ O ₃

Na ₄ [Ag ₂ (S ₂ O ₃ ) ₃ ] + C ₆ H ₄ (OH) ₂ → 2Ag + Na ₂ S ₂ O ₃ + H ₂ S ₂ O ₃ +C ₆ H ₄ O ₂

Na ₄ [Ag ₂ (S ₂ O ₃ ) ₃ ] + Na ₂ S ₂ O ₄ +2NaOH → 2Ag +2NaHSO ₃ + 3Na ₂ S ₂ O ₃

Мыс, күміс, алтынның физикалық және химиялық қасиеттер3

Мыс - қызыл сары түсті, пластикалық қасиетке ие металл. Ауада тотығып, беті негіздік карбонаттармен қапталады.

Күміс - көптеген металдар тәріздес ақсұр, жылтыр, пластикалық қасиетке ие металл. Ауада беті күңгірттеніп Ag ₂ S қабығымен қапталуы мүмкін.

Алтын - сары түсті, жұмсақ, соғуға, созуға ыңғайлы металл. Кәдімгі жағдайда сынаппен, иодпен қосылыс береді. Алтын сақина - жүзіктеріне иод тигенде, оның қараюы - алтын моноиодиді түзілгендіктен, яғни:

2Au + I ₂ → 2AuI

Саинаны қалпына келтіру үшін оны гидросульфит ерітіндісімен сүртеді:

2AuI + NaHSO ₃ + H ₂ O→ 2Au + NaHSO ₄ + 2HI

Алтын

Алтын 250 кг алтын, Той музейі, Сом алтын

Жапония.

Алтын (лат. Aurum ), Au - элементтердің периодты жүйесінің I-тобындағы химиялық элемент, асыл металдардың бірі. Реттік нөмірі 79, атом массасы 196, 967, балқу температурасы 1063ْ С, қайнау температурасы 2947 С.

Алтынның биологиялық маңызы

Күмістің бактерицидтік қасиетін арттырады. Ағзадағы иммундық процесті қалыпты етеді. Көне Греция мен Римде алтынды (пластинкаларын) ауызға салып, тамақ ауруларын емдеген екен. Сондай-ақ қазіргі медицинада да алтын қоспалары кеңінен қолданылады.

Ғалымдар алтынның адамға тигізетін залалы да бар екенін дәлелдеп шықты. Канадалық ғалымдар алтын бұйымдардың адам ағзасына тигізетін әсерін зерттей келе күтпеген шешімге келді. Олар алтын бұйымдардың қызу қанды адамдардың көңіл-күйіне кері әсерін тигізетінін, тіпті депрессияға түсулеріне себеп тудыратынын айтады. Ғалымдар алтын бұйымның адам терісіне тигенде оның ағзасындағы зат алмасуды баяулатып, жүйке жүйесінің қозуына әсер ететінін дәлелдеп шықты.

Мамандар бұл шешімге келе отырып, алтын бұйымдардан мүлдем бас тарту керектігін алға тартпайды. Алайда, олар қызу қанды адамдарға ұйықтар алдында алтын бұйымдарын шешіп жатуға кеңес береді. Себебі, адам ұйықтап жатқанда оның ағзасы әлсіз болады.

Қасиеттері

Таза алтын сары түсті, соғылғыш және созылғыш металл, химиялық инертті элемент. Сыртқы ортаның химиялық әсеріне аса төзімді. Оттек, сутек, азот, және көміртекпен тікелей қосылмайды. Алтынға сілтілер және жеке қышқылдар әсер етпейді. “Патша сұйығында” (1 көлем HNO ₃ , 3 көлем HCl) және кейбір күшті қышқылдар қоспасында ериді. Қосылыстарында алтын бір және үш валентті болып келеді. Табиғатта саф алтын түрінде, тау жыныстарында (5*10 ^-7 %), теңіз және мұхит суында (0. 01-0. 05 мг/т) кездеседі. Кентастардын алтынды ұсақтау, байыту және цианды натрий ерітіндісімен өңдеу арқылы алады. Алтынмен басқа металдардың бетін жалатады, әшекей бұйымдар жасайды. Тауар өндіруде, сауда-саттықта басқа заттардың бәрінің нарқы алтынмен бағаланады.

Алтын табиғатта сап түрде кездесетін металл. Алтынның, ұсақ түйірлері кварц ішінде, немесе кварц құмы арасында шашыраңкы күйде болады. Алтынның табиғаттағы қосылысы алтын теллуриді (калаверит) AuTe ₂ құрамында және мыстың, қорғасынның сульфид кендерінде болады. Алтын Сібірде, Оралда және Орта Азия мен Қазақстанда да кездеседі.

Ажырату әдістері

Құмда шашылған аз алтынды (тоннасына 2 - 4 г) ажыратып алу үшін әр түрлі әдіс қолданады. Ең оңай, көптен қолданылып келе жатқан әдіс - құмды ағын сумен жуу, сонда құм қиыршықтары суға ілесіп кете береді де, алтын ауыр болғандыктан қалып қояды. Екінші бір әдіс алтынды амальгамаға айналдыру. Сынап көпшілік металдарды өз ішінде еріте алады, ол ерітіндіні амальгама дейді. Амальгамадағы алтынды шығарып алу үшін, амальгаманы қыздырса, сынап ұшып кетеді, оның буын жинап, салқындатып қайтадан іске қосады. Бірақ бұл екі әдіспен де кұмдағы алтын түгел алынбайды, көп болса, 75% ғана алынада. Бұлардан гөрі тәуірірек әдіс цианид әдісі. Ішінде алтын қалған жынысты KCN тұзынын, 0, 02 - 0, 2% ерітіндісімен 2 - 3 рет қайталап шаймалап жуады, сонда:

4Au + 8NaCN + 2H ₂ O + O ₂ = 4Na[Au(CN) ₂ ] +4NaOH

Комплексті қосылыс құрамындағы алтынды мырыштың, жәрдемімен ығыстырып шығарады:

2Na[Au(CN) ₂ ] +Zn = Na ₂ [Zn (CN) ₄ ] +2Au

Бұл шыққан алтынды мырыштан тазалау үшін сұйық күкірт қышкылымен жуады, мырыш еріп кетеді. Күміс сияқты басқа қоспалардан тазалау үшін концентрленген ыстық күкірт қышқылымен жуады, онда күміс Ag ₂ SO ₄ -кe айналады. Кейде күмістен тазалау үшін электролиздеуді қолданады - анод - тазартылмаған алтын, катод - таза алтын, электролит ретінде Н[АuС1 ₄ ] ертіндісін қолданады сонда күміс анод шламы түрінде қалады.

Алтын - жұмсақ сары түсті, соғылғыш, созылғыш, жайылғыш, ауыр, жұмсак. металл. Қалыңдығы, 0, 0001 мм фольга жасауға болады.

Алтын жұмсақ болғандықтан таза түрде емес, мыс және күміспен араластырылған құйма түрінде колданылады. Түрлі алтын заттарды алтын мен мыстың құймасынан жасайды, ол құймада көбінесе 58, 3% алтын болады (алтын заттардың пробасы 583) .

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.