65.Omów flotacyjne wzbogacanie rud metali (np. cynku, ołowiu, rtęci). Przedstaw istotę i cel tego etapu technologii produkcji metali. Jaką rolę pełnią w tym procesie odczynniki flotacyjne.
Flotacja to metoda rozdziału rozdrobnionych ciał stałych, wykorzystująca różnice w zwilżalności składników. Produktem flotacji jest tzw. koncentrat flotacyjny.
Cząstki trudno zwilżalne otaczają się w większym stopniu pęcherzykami powietrza niż łatwo zwilżalne, dzięki czemu unoszą się na powierzchnię, skąd zbierane są w postaci piany.
W celu przeprowadzenia skutecznego rozdziału różnych minerałów metodą flotacji konieczne jest stworzenie odpowiednich warunków fizykochemicznych procesu. Dokonuje się tego przez zastosowanie specjalnych odczynników zwanych odczynnikami flotacyjnymi , dzieli się je na trzy grupy:
-Odczynniki zbierające (zbieracze, kolektory), wśród których wyróżniamy zbieracze jonowe (anionowe, kationowe, amfoteryczne) i niejonowe (apolarne). Odczynniki te po wprowadzeniu do zawiesiny flotacyjnej adsorbują się wybiórczo (selektywnie) na powierzchni ziarn tylko wybranych minerałów, hydrofobizując ich powierzchnię i w efekcie umożliwiają ich skuteczne wyniesienie do piany (wyflotowanie).
-Odczynniki pianotwórcze inaczej spieniacze są to związki organiczne, które adsorbują się na granicy rozdziału ciecz-gaz.
-Odczynniki modyfikujące (odczynniki regulujące, modyfikatory) stanowią obszerną grupę odczynników przeważnie nieorganicznych, które najogólniej rzecz biorąc, mają za zadanie regulację działania zbieraczy w kierunku polepszenia skuteczności i selektywności flotacji. Wyróżniamy tu np. aktywatory, depresory i regulatory pH.
66.Przedstaw ogólną charakterystykę cynkowców: właściwości fizyczne samych metali, reaktywność chemiczną, stopnie utlenienia, chemię koordynacyjną i metaloorganiczną, i inne dane.
Zn i Cd sa podobne: bardzo elektrododatnie, roztwarzają się w kwasach nieutleniających , Hg zanzcnie się od nich różni
Wszystkie reaguja z tlenowcami, fluorowcami, fosforem-w róznych warunkach
Zn-błękitnobiały kruchy metal, niska temp topnienia(420 ͦ C) , aktywny w środowisku kwasowym i zasadowym-jedyny roztwarza się w alkaliach na gorąco, na powietrzu ulega pasywacji, jest niezbędnym mikroelementem
Cd-niebieskobiały metal ,niska temp top(321 ͦ C), silnie toksyczny pasywacja na pow.
Hg-metal występujący w war norm w stanie ciekłym-lśniaca srebrzysta ciecz, duża prężność par, toksyczna odporna na dziłanie O2,CO2, H2O, HCl,HF,NH3,SO2, reaguje z X2 i S, nie reaguje z kwasami nieutleniającymi, roztwarza się w HNO3 i sęż.H2SO4, rozpuszcza wiele metali(np. Au,Ag,Zn.. nie Fe!) tworząc amalgamaty
Zn,Cd i Hg tworzą związki na II i I st:nie tworza paramagnetyków(M+) ale diamagnet.(M22+) z wiazaniem M-M ale tylko zw Hg(I) sa trwałe
- tlenki MO ,
-wodorotlenki M(OH)2 tylko Zn i Cd,
-siarczki MS (analogicznie tellurki i selenki)
-z fluorowcami MX2 (Zn,Cd,Hg) Hg2X2
-kompleksy tylko z M2+ -tworza wiele zw.komp. z jonami cyjankowymi, halogenkowymi, amoniakiem, aminami-wykorzystuja w nich puste orbitale s,p i d o liczbach koord. Od2 do8
-zw. Metaloorganiczne typu MR2 i MXR (R=alkil,aryl;X=CL,OR)
67.Dlaczego wodorotlenek, tlenek i siarczek rtęci(I) nie istnieją?
Wynika to ze stałej równowagi dla reakcji:Hg22+Hg +Hg2+ K=6*10-3 ,która wykazuje ze jon Hg22+ jest odporny na dysproporcjonowanie ale tylko w wąskim zakresie. Reagenty które zmiejszaja aktywność(przez wytracenie lub skompleksowanie) Hg2+ w stopniu znacznie większym od obniżenia akt. Hg22+ powoduja dysproporcjonowanie Hg22+ ponieważ jest wiele takich reagentów istnieje mało trwałych zw Hg(I)
Hg22+ + H2SHg +HgS
Hg22++O2Hg+HgO
Hg22++OH- Hg+HgO
68.Jakie są różnice pomiędzy MgCl2 a HgCl2 w stanie stałym i w roztworze? Wyjaśnij je.
MgCl2 jest związkiem jonowym a HgCl2 kowalencyjnym- mała różnica miedzy temp wrzenia(298) i topnienia(250) co wynika z oddziaływań Van Der Walsa miedzy czasteczkami.
HgCl2 rozpuszcza się lepiej w rozp org niż wodzie a MgCl2 jest dobrze rozp w wodzie, stopiony HgCl2 nie przewodzi prądu w przeciwieństwie do rozp w wodzie MgCl2
HgCl2 jest toksycznym związkiem
69.Wyjaśnij dlaczego związki cynkowców są bardziej kowalencyjne niż analogiczne połączenia berylowców (np. chlorki, MR2)?
Kowalencyjność związków wzrasta w szeregu Mg2+<Zn2+<Cd2+<Hg2+ jony M2+ cynkowców sa znacznie bardziej miękkie niż berylowców. Zn i Cd sa podobne do Mg jednak główna przyczyna róznic polega na duzej polaryzowalności wypełnionej powłoki d jonów cynkowców i nie polaryzowalności konfiguracji elektronowych jonów berylowców, powłoka d10 w kationach cynkowców nie ekranuje tak ładunku jak powłoka p berylowców dlatego jony cynkowców działaja silniej polaryzująco
70.Jak zmienia się trwałość związków kompleksowych cynkowców (w szeregu Zn, Cd i Hg) i dlaczego?
Hg2+<Cd2+<Zn2+
Hg2+ tworzy bardzo trwałe kompleksy nawet o kilka rzedów trwalsze od Zn i Cd wynika to ze wzrostu polaryzowalności w powyższym szeregu co wynika ze złego ekranowania ładunku jadra przez elektrony 4f145d15 w zw Hg(II)
71.Podaj dwa przykłady anionowych i dwa przykłady obojętnych związków kompleksowych dla każdego z cynkowców.
[HgCl4]2- , [Hg(CN)4]2- , [HgPhBr]
[Zn(NH3)6]Br2 , [Zn(en)3]Cl2 , [Zn(CN)4]2- , [Zn(OH)4]2-
[Cd(AlCl4)2] , , [CdCl6]2- , [CdBr3]-
72.Które związki metaloorganiczne są bardziej jonowe - MgR2 czy ZnR2 (wyjaśnić)?
MgR2 sa bardziej jonowe niż ZnR2
(wieksz polaryzacyjność Zn niż Mg)