Chemie begreifen, Schulbuch

Worum geht es? 219 S5 Hier wird es anschaulicher Was lässt sich beobachten? Überlegungen Metallgewinnung Reaktionsbeginn Reaktionsende Der äußerste, feste Mantel der Erde wird als Lithosphäre bezeichnet. Dort sucht die Menschheit seit Urzeiten nach nützlichen Materialien. Besonders wichtig ist der Abbau und die Verarbeitung von Erzen. Dabei entstehen neben den erwünschten Stoffen auch schädliche. Das Ziel ist, die Metallgewinnung als Beispiel für einen industriellen Prozess mitsamt der Problematik der Schadstoffe kennen zu lernen. Kupfererze enthalten Kupfer-Kationen. Metallisches Kupfer kann aus Kupfer(II)- Kationen, zB durch Elektrolyse (siehe R3), durch Reaktion mit Kohlenstoff (a) oder durch Reaktion mit metallischem Eisen (b) hergestellt werden. Diese drei Reaktionen werden auch großtechnisch eingesetzt. Erhitzen von Kupfer(II)-oxid mit Kohlenstoff (a) Stahlwolle in einer Kupfer(II)-sulfat-Lösung (b) Welche der drei vorhin erwähnten Methoden zur Herstellung von metallischem Kupfer ist historisch gesehen die älteste und welche die jüngste? Welcher Reaktionstyp liegt vor, wenn aus Kupfer(II)-Ionen Kupferatome entstehen? Wie wirken Kohlenstoff bzw. metallisches Eisen bei diesen Reaktionen? An weichem Pol und warum scheidet sich bei der Elektrolyse metallisches Kupfer ab? Wie wird die Reaktionsgleichung für die Reaktion von Kupfer(II)-oxid mit Kohlenstoff formuliert? Wie wird die Reaktionsgleichung für die Reaktion von Kupfer(II)-sulfat mit metallischem Eisen formuliert? Von welchem Stoffteilchen zu welchem wandern gemäß den beiden Reaktionsgleichungen die Elektronen? Welcher Schadstoff könnte bei der Kupfergewinnung entstehen, wenn das Erz Sulfid-Ionen enthält? Welcher Schadstoff könnte bei der Kupfergewinnung entstehen, wenn beim Erhitzen der Kohlenstoff nur unvollständig verbrennt? Erz (enthält Me x+ , O 2– , S 2– , …) Rohmetall Erz (enthält Me) Altmetall Schadstoffe SO 2 … H 2 SO 4 , OH – , CN – (Cyanid) … Reduktion mit C, H 2 , Me, -Pol … Eventuell Entfernen von S 2– Eventuell Anreicherung durch Oxidation, Komplexbildung und Reduktion Reinigen, eventuell Legieren Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv