Qual a correlação entre a ordem de reatividade dos elementos e os métodos de extração escolhido para um metal.

Passo 1

O enunciado pede para relacionar a ordem de reatividade (série reativa) dos metais com os métodos usados na sua extração. O tema central é a metalurgia extrativa, e vamos precisar entender como a posição de um metal na série reativa influencia o processo (térmico, eletrolítico ou hidrometalúrgico) escolhido.

Passo 2

A série reativa organiza os metais segundo a facilidade com que perdem elétrons e formam óxidos. Metais muito reativos (como Na, K, Ca, Mg, Al) formam óxidos extremamente estáveis e não podem ser reduzidos com agentes químicos comuns. Já metais pouco reativos (como Au, Ag) aparecem na natureza como metais nativos ou em minérios que liberam o metal com poucas etapas.

Passo 3

Para metais pouco reativos (abaixo do hidrogênio na série ou logo acima, como Au e Ag), muitas vezes já se encontram livres na natureza. Quando estão em minérios simples, basta processos físicos (lavagem, flotação) ou hidrometalurgia leve para dissolver e depois precipitar o metal, por exemplo usando reagentes que formem complexos solúveis.

Passo 4

Metais de reatividade moderada (entre Zn e Fe, por exemplo) são extraídos preferencialmente pela redução dos seus óxidos ou sulfetos com carbono (coque). Nesse processo, o carbono remove o oxigênio do óxido conforme a reação geral
Fe2O3 + 3C to 2Fe + 3CO
e esse método é vantajoso até metais cuja energia de formação do óxido não seja tão alta.

Passo 5

Metais altamente reativos (acima do alumínio na série) só cedem seus óxidos à eletrólise ígnea ou em solução fundida. Um exemplo clássico é a eletrólise do óxido de alumínio dissolvido em criolita:
2Al2O3(l) to 4Al(l) + 3O2(g)
Processos eletrolíticos exigem muita energia elétrica, mas são os únicos viáveis para esses metais.

Passo 6

Em resumo, quanto maior a reatividade do metal, mais estável é seu composto e maior a energia (térmica ou elétrica) necessária para liberá-lo. Por isso metais muito reativos exigem eletrólise, os de reatividade intermediária aceitam redução com carbono, e os pouco reativos podem aparecer nativos ou extrair-se por métodos químicos mais simples.

Resposta

Metais de alta reatividade requerem processos eletrolíticos intensivos, metais de reatividade intermediária são extraídos por redução com carbono e metais pouco reativos podem aparecer nativos ou serem obtidos por técnicas físicas e hidrometalúrgicas simples.

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