חילוץ מתכות: פחמן יכול לחלק חמצנים מתכתיים מתאימים
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| native metal/ˈneɪtɪv ˈmetl/ | מתכת טבעית |
| metal extraction/ˈmetl ekˈstrækʃn/ | חילוץ מתכות |
מה יכול להסביר תצפית זו?
- זהב יכול להתקיים כמתכת עצמה, אך מתכות רבות מועילות מתקיימות בתרכובות. חילוץ חייב להפריד את המתכת כימית משאר האלמנטים.
- התחל בחזית. ציין את הכמותות או התכונות שת срав, ואז החלט איזה עדות יכולה להבדיל בין שתי הסברות.
בניית המודל
- מתכות בעלות תגוררות נמוכה מאוד כמו זהב נמצאות טבעית, כמתכת עצמה. רוב המתכות נמצאות בתרכובות. מתכות פחות תגוררות מפחמן ניתן לחלץ מחומצותיהן באמצעות הפחתה באמצעות פחמן. החומצה מאבדת חמצן ויוצרת מתכת; הפחמן מקבל חמצן. מתכות מעל לפחמן דורשות דרך אחרת בחיבור GCSE זה, כולל אלקטרוליזה כאשר מתאים.
- מתכת טבעית: מתכת המתקיימת בטבע בצורתה האלמנטלית; חילוץ מתכות: קבלת מתכת ממקור טבעי או מתרכובת.
איזה תחמוצת מתאימה לכלל היישור על ידי פחמן הנ"ל?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
הפחתה על ידי פחמן עובדת כאשר פחמן הוא השותף הפעיל יותר ומסוגל לקחת את החמצן: מתכות מתחת לפחמן בסדרת הפעילות. אלומיניום נמצא מעל פחמן, ולכן חמצנומו של אלומיניום עמיד בפני פחמן ודורש אלקטרוליזה.
התאמו כל מונח טכני למשמעותו המדויקת.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
השתמשו בהגדרות כדי להבדיל בין כמותיות ותהליכים הקשורים זה לזה.
בחר עדים שיכולים לבדוק אותו
- עבור 2CuO + C → 2Cu + CO₂, תחמוצת הנחושת מופחתת ופחמן מחומצן במונחי חמצן. אין להניח שפחמן מפחית כל תחמוצת מתכת בתנאי חילוץ שימושיים. אלומיניום יותר תגובתי מפחמן וחילוץ שלו משתמש באלקטרוליזה, לא רק בדרך זו של תחמוצת הנחושת. זיכרון פרטני של תהליך מכונת הזיקוק אינו נדרש בגבולות הנזכרים בסעיף זה.
- כאשר נתן תיאור חילוץ, מיקמו את התרכובת הנכנסת, החומר המפחית, המתכת הרצויה ותוצרי לוואי. העיפו את הנתונים המסופקים לגבי אנרגיה, עלות, טוהר או פסולת מול מטרה נרמזת ולא תכננו פרטים תעשייתיים. כל עבודה מעבדת בבית ספר המערבת חימוך חומצה משתמשת בשיטה המאושרת בקנה מידה קטן ובחומרים שנבחרו על ידי הטכנאי; חילוץ תעשייתי הוא מקרה ייחוס, ולא משימת בנייה בבית ספר.
אילו שני הרגלים הופכים את החקירה או הדגם במקרה זה לקבלנים יותר?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ניסוח התנאים וההנחות מאפשר לאחרים לחזור על העבודה בדיוק, ורישום הראיות התומכות מאפשר להם לבדוק את המסקנה. הסתרת תוצאות המולכות מסירה את הראיות שיכולות לערער מסקנה שגויה, ומדידה אחת לעולם לא יכולה להוכיח טענה רחבה יותר.
עבודה על בסיס גודלים ידועים
- ציין את הערכים הידועים ואת יחידות המידה שלהם. בחר בקשר מכיוון שההנחות שלו מתאימות למקרה זה, ולאחר מכן סדר מחדש לפני ההצבה.
- נתון: דוגמת עדין מסופקת מכילה 4% מתכת ניתנת לחילוץ לפי מסה. סריגה של 250 ק"ג מכילה לכן 0.04×250=10 ק"ג מתכת ניתנת לחילוץ לפני הפסדי עיבוד. אם התקבלו 8 ק"ג, ההתקבלות היא 80%. חישוב תכולת העדין הזה תומך בהשוואת תהליכים מסופקת אך אינו מעיד שכל הפחתה בפחמן נותנת אותה תפוקה או תרכובת עדין.
עדין מסופק מכיל 5% מתכת ניתנת לשחזור. מצאו מסת מתכת זו ב-360 ק"ג עדין לפני אובדנים. השתמשו באותו סדר: כמות ידועה → דגם → קשר → הצבה → יחידה ופרשנות.
דגם מכיל 5% מתכת ניתנת להפקה. מצא את מסת המתכת הזו ב360 ק"ג דגם לפני אובדנים.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
התוצאה היא 18 ק"ג. נתון: העפר מכיל 5% מתכה נשמת able לפי מסה; מטען 360 ק"ג. מסת המתכה = 0.05 x 360 = 18 ק"ג לפני אובדנים בעיבוד. השבה בפועל תהיה נמוכה יותר לאחר אובדנים.
בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה
- "טבעי" פירונו להתקיים כמתכת אלמנטלית, ולא רק להיות חוצב מכוח. אובדן חמצן מזדהה הפחתת חומצה; ירידה במסת עדין לבדה אינה כזו. תהליך עשוי להיות כימית אפשרי אך לא יעיל כלכלית או סביבתית בתנאים המסופקים.
- חזור לתצפית המקורית. הסבר מה התוצאה תומכת, אילו תנאים היא מניחה, ודרך אחת לבדוק הסבר מתחרה.
פחמן הוא מסלול מחזור מתאים לכל תרכובת חמצן מתכת. טענה זו שגויה: פחמן יכול לחזור רק חמצוני מתכות פחות תגובתיות ממנו. המתכות הכי תגובתיות - מאשלגן ועד אלומיניום - מחזיקות בחמצן שלהן חזק מדי ומופקות על ידי אלקטרוליזה במקום זאת.
חילוץ מתכות: פחמן יכול להפחית חומצות מתכת מתאימות: עבור 2CuO + C → 2Cu + CO₂, חומצת הנחושת מופחתת והפחמן מחומצת מבחינת חמצן. אין להניח שהפחמן מפחית כל חומצת מתכת בתנאי חילוץ שימושיים. אלומיניום תגורר יותר מפחמן וחילוצו משתמש באלקטרוליזה, ולא פשוט בדרך זו של חומצת הנחושת. זיכרון פרטי של תהליך מכון הגזירה אינו נדרש בגלל הגבולות המפורטים בסעיף זה.
פחמן הוא דרך הפחתה מתאימה לכל תחמוצת מתכת.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
פחמן יכול להפחית רק חמצני מתכות פחות פעילות ממנו. המתכות הפעילות ביותר - מאשלגן ועד אלומיניום - מחזיקות בחמצן חזק מדי ומופקות באמצעות אלקטרוליזה במקום זאת.
מתכת הנמצאת בטבע בצורה היסודית שלה: כתוב את המונח המקצועי.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
מתכת טבעית (native metal) היא מתכת הנמצאת בטבע בצורה היסודית שלה.