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なぜ亜鉛は鉱石から浸出された金を置き換えることができるのですか?

亜鉛は、セメント化と呼ばれるプロセスのために鉱石から浸出された金を置き換えることができます 。セメンテーションは、金属がそのイオンを減らすことにより、溶液から別の金属を変位させる冶金プロセスです。金と亜鉛の場合、溶液中の亜鉛原子は金イオンと反応し、それらを金属金に還元します。亜鉛原子はその過程で酸化され、亜鉛イオンが形成されます。

亜鉛と金の間の反応は、次の方程式で表すことができます。

$$ zn(s) + 2au^3 +(aq)→2au(s) + zn^2 +(aq)$$

この反応では、亜鉛原子は中性状態から+2酸化状態に酸化され、金イオンは+3酸化状態から中性状態に還元されます。亜鉛イオンは溶液中に残っている間、固体金原子は溶液から沈殿します。

亜鉛が金を置換する能力は、金と比較して反応性が低いためです。これは、亜鉛が金よりも簡単に酸化されているため、電子をあきらめる意思があることを意味します。反応性のこの違いは、セメンテーションプロセスを促進するものです。

セメンテーションのプロセスは、鉱業で一般的に鉱石から金を抽出するために使用されています。鉱石は、最初に金を溶解するシアン化物溶液で浸出されます。その後、金が豊富な溶液を亜鉛削り剃りの床に通し、亜鉛原子が溶液から金イオンを置き換えます。その後、金原子は溶液から沈殿し、収集することができます。

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