Решебник по химии 9 класс Габриелян | Страница 133

Вопрос

Как металлы, так и неметаллы встречаются в природе в свободном виде и в форме соединений. Какие промышленные способы применяют для получения неметаллов?

Неметаллы, как и металлы, могут находиться в природе как в свободном состоянии (например, кислород, азот, сера), так и в составе различных соединений (например, кремний в виде оксида SiO₂, фосфор в виде фосфатов, галогены в солях). В промышленности для получения неметаллов применяют несколько основных способов, в зависимости от их химических свойств и формы нахождения в природе:

2. Выделение из воздуха — используется для получения тех неметаллов, которые содержатся в свободном виде в атмосфере. Пример — фракционная перегонка жидкого воздуха. Сначала воздух сжимают и охлаждают до жидкого состояния, затем разделяют на фракции по температуре кипения компонентов:

• кислород (t кип. ≈ –183 °C),

• азот (t кип. ≈ –196 °C),

• аргон (между ними).

3. Восстановление неметаллов из окисленных соединений. Например:

• фосфор получают восстановлением фосфорита Ca₃(PO₄)₂ коксом в присутствии кремнезёма при высокой температуре: (Ca₃(PO₄)₂ + 3SiO₂ + 5C → 3CaSiO₃ + 2P + 5CO↑)

• кремний получают восстановлением оксида кремния (IV) углём: (SiO₂ + 2C → Si + 2CO↑)

5. Окисление соединений — способ получения галогенов (например, хлора и йода), когда из восстановленных соединений неметаллы переходят в свободное состояние. Например, хлор получают электролизом раствора хлорида натрия: (2NaCl + 2H₂O →электролиз→ H₂↑ + 2NaOH + Cl₂↑)

6. Электролиз — универсальный метод получения активных неметаллов, таких как галогены, водород и кислород. Пример — получение фтора: (2HF →электролиз→ H₂ + F₂)

Таким образом, основные промышленные способы получения неметаллов включают фракционную перегонку воздуха, восстановление окисленных соединений, окисление восстановленных соединений и электролиз. Выбор метода зависит от конкретного неметалла и формы его природного нахождения.