Alegerea metodei de obținere a unei substanțe depinde de natura elementului chimic care formează substanța în natură. Acest lucru se aplică în întregime în alegerea unei metode de obținere a unor substanțe simple nemetalice.
Unele metale sunt găsite în natură într-o stare liberă. Astfel de metale nemodificate precum oxigenul (O2_), azotul (N_2), gazele inerte - (He) etc., sulful (S), diamantul (C) și grafitul pot fi izolate din amestecuri sau purificate din impurități, utilizând metode fizice.
Substanțele chimice active nu se găsesc în natură numai sub formă de compuși. În primul rând, acest lucru se aplică halogenurilor: fluor, clor, brom și iod.
Mineralele formate din halogeni sunt fluorit / (CaF_2 \) (stânga) și halit (NaCl).
Substanțele chimice mai puțin active din natură apar atât în forma nativă, cât și în compoziția compușilor chimici.
De exemplu. sulful poate fi găsit atât în starea nativă, cât și sub formă de compuși - sulfuri și sulfați.
Distribuția sulfului în natură. De la stânga la dreapta: sulful nativ \ (S \), pirita \ (FeS_2 \) și gipsul CaS04 ⋅ 2 H20.
Din compuși chimici, substanțele simple nemetalice se obțin prin metode chimice în timpul diferitelor transformări chimice.
Metode fizice pentru producerea nemetalilor
Ca materie primă pentru producerea unui număr de nemetale în industrie, se utilizează aer.
În primul rând, la o temperatură mai scăzută și o presiune ridicată, aerul este lichefiat. Apoi, folosind distilarea, azotul N2 este obținut din aerul lichid, oxigenul O2 și argonul Ar. În timpul distilației, mai întâi este evaporat azotul (la o temperatură de (196 ° C)), apoi argonul (la 186 ° C) și oxigenul la temperatură (la o temperatură de 183 ° C).
Instalație industrială pentru separarea aerului prin distilare.
În mod similar, impuritățile nevolatile sunt separate de sulful natural. Pentru a face acest lucru, minereul se încălzește la o temperatură mai mare de + (+ 450 ° C), iar vaporii de fierbere (S1) care se fierbe sunt condensați.
Metode chimice pentru producerea de nemetale
Metodele chimice pentru producerea nemetalilor sunt asociate cu reacțiile de reducere a oxidării, în timpul cărora elementele chimice nemetalice pot să crească și să scadă starea de oxidare.
De exemplu. clorul / (C12_) în industrie se obține prin electroliza unei soluții de clorură de sodiu (NaCI). Atunci când un curent electric direct este trecut printr-o soluție a acestei substanțe, reacția chimică are loc:
2 NaCI-1 + 2 H20 ⟶ e. curent 2 NaOH + H 2 ↑ + Cl 0 2 ↑
Pentru a obține siliciu (Si1), în cuptorul electric, un amestec de nisip (SiO2) cu cocs (C1) este calcinat în cuptoare electrice. În acest caz, apare o reacție chimică:
Si + 4 02 + 2 ° C ⟶ t ° C Si 0 + 2 CO ↑
Metodele de laborator pentru producerea nemetalilor sunt, de asemenea, asociate cu efectuarea reacțiilor de reducere a oxidării. Cel mai adesea este fie o reacție de descompunere, fie o reacție de înlocuire.
De exemplu. oxigenul (O2 ') în laborator poate fi obținut prin descompunerea peroxidului de hidrogen \ (H_2O_2 \). Reacția de descompunere are loc după cum urmează:
2H202-1 ⟶ catalizator 2 H 2 O + O 2 0 ↑
Hidrogenul (H_2 \) din laborator poate fi obținut utilizând zinc (Zn) și acid clorhidric (HCl). Există o reacție de substituție:
Zn + 2 H + 1C1 → ZnCl2 + H 0 2 ↑