Stoffe, Schulbuch

Metalle gewinnt man durch Redox-Reaktionen 93 Edle Metalle sind dagegen schwache Reduktionsmittel. Das bekannteste Edelmetall ist Gold. Es ist so edel, dass es sich gar nicht mit Luftsauer- stoff verbindet. Daher kennt die Menschheit Gold schon am längsten von allen Metallen, obwohl es so selten ist. Es kommt als Metall in der Natur vor. Andere Edelmetalle wie Silber und die Halbedelmetalle Kupfer und Zinn wurden bald nach dem Gold entdeckt. Ihre Erze lassen sich leicht reduzieren, ihre Herstellung ist daher einfach. Das unedle Eisen ist schon viel schwerer reduzierbar. Man benötigt mit dem Reduktionsmittel Kohlenstoff sehr hohe Temperaturen. Daher wurde Eisen nach der Bronze (Legierung aus Kupfer und Zinn) entdeckt. Aluminium, Magnesium oder die Alkalimetalle hat man erst in den letzten 200 Jahren entdeckt, da zu dieser Zeit die Herstellungsme- thoden erfunden wurden. Solche Metalle nennt man auch unedel . Manche Erze sind nicht Oxide sondern Sulfide oder Carbonate . Sie werden bei der Metallgewinnung zuerst in Oxide umgewandelt. Sulfide werden geröstet , dh. unter Luftzutritt erhitzt. Dabei verbrennen die Sulfide zu den Metalloxiden und Schwefeldioxid. Carbonate werden gebrannt . Das bedeu- tet ebenfalls starkes Erhitzen. Dabei ist keine Luftzufuhr nötig. Aus dem Car- bonat spaltet sich Kohlenstoffdioxid ab, es entsteht wieder ein Metalloxid. Das Rösten von Bleioxid und das Brennen von Kupfercarbonat sind Beispiele für diese Prozesse. Die gewonnenen Oxide werden dann reduziert. Rösten: 2 PbS + 3 O 2 → 2 PbO + 2 SO 2 Bleisulfid + Sauerstoff → Bleioxid + Schwefeldioxid Brennen: CuCO 3 → CuO + CO 2 Kupfercarbonat → Kupferoxid + Kohlenstoffdioxid Vermische 1,4 g Kupfer(II)-oxidpulver mit 0,8 g Eisenpul- ver. Erhitze die Mischung in einer trockenen Proberöhre sehr stark. Sobald die Mischung hell aufglüht, beende das Erhitzen. Beobachte und untersuche nach einiger Zeit das abgekühlte Reaktionsgemisch. Versuch 93.1 Herstellung von Kupfer Fülle in eine Proberöhre etwa 2 Finger hoch ein Gemisch aus gepulverter Holzkohle und Blei(II)- oxid. Erhitze stark. Untersuche nach dem Abkühlen das Reaktionsprodukt. Versuch 93.2 Herstellung von Blei Cu-Klumpen Eisenoxid- Körner Eisenpulver CuO-Pulver Mischen Holzkohle Mischen Blei-Klumpen PbO-Pulver Bergbau Trennung ERZ Taubes Gestein Carbonate MeCO 3 Reduktions- mittel ME TAL L Me t a l l o x i de Brennen Rösten Sulfide MeS Oxide MeO Reduktion elektr. Strom Abb. 93.1: Die Edelmetalle Abb. 93.2: Vom Erz zum Metall Gold (Au) Silber (Ag) Kupfer (Cu) Zinn (Sn) Bronze (Cu/Sn) Eisen (Fe) 3000 v.Chr. 2000 v.Chr. 1000 v.Chr Blei (Pb) Quecksilber (Hg) Abb. 93.3: Die Entdeckung der Gebrauchsmetalle durch den Menschen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv