Bài 21. Điều chế kim loại

Bài 21. Điều chế kim loại tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực ki...

Giảng viên hướng dẫn :Hoàng Thị Chiên Sinh viên thực hiện :Trần Thị Liên.

Lớp :Hóa 43b.

Trong cuộc sống hàng ngày đi trên đường phố, chúng

ta thường hay gặp các cửa hàng bán đồ trang sức vàng, bạc

Nhiều đồ dùng được làm từ sắt như: cửa, hay các vật dụng khác như dao, cuốc, xẻng…

Nhưng trong tự nhiên chỉ có một số kim loại tồn tại ở dạng tự do như vàng, platin… còn hầu hết các kim loại khác tồn tại ở dạng hợp chất như oxit, muối…

Trong hợp chất kim loại thường tồn tại ở dạng ion

dương Mn+

Khoáng vật Florit

Quặng sắt trong tự nhiên

Pyrit sắt (FeS2)

Coridon (Al2O3+…)

I Nguyên tắc

Nguyên tắc chung điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử

Mn+ + ne → M

II Các phương pháp điều chế kim

loại

 Phương pháp nhiệt luyện

 Phương pháp thủy luyện

 Phương pháp điện phân:

+ Điện phân nóng chảy

+ Điện phân dung dịch

1 Phương pháp nhiệt luyện

– Điều chế kim loại có độ hoạt động trung bình và yếu (kim loại sau Al).

– Dùng các chất khử mạnh như: CO, C, H2, Al, … khử các oxit kim loại ở nhiệt

độ cao

CO CO2

MXOY + C to M + CO(CO2)

H2 H2O

Al Al2O3

M kim loại sau Al

Ví dụ:

PbO + H2 Pb + H2O

Fe2O3 + 3CO Fe + 3CO2

Fe2O3 + 3C 2Fe + 3CO

Fe2O3 + 2Al 2Fe + Al2O3

2 Phương pháp thủy luyện

– Dùng kim loại mạnh đẩy kim loại yếu ra khỏi dung dịch muối.

– Thường dùng điều chế kim loại yếu (sau H).

Ví dụ 1:

Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu

Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu

Ví dụ 2:

Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag

Cu + 2Ag+ Cu2+ + 2Ag

3 Phương pháp điện phân

Nguyên tắc: dùng dòng điện một chiều trên

catot để khử các ion kim loại trong hợp chất ở

trạng thái lỏng (dung dịch hay nóng chảy).

Sơ đồ quá trình điện phân:

+) Bước 1: viết quá trình phân li thành ion.

+) Bước 2: cho các ion phân li về các điện cực +) Bước 3: viết các quá trình cho, nhận electron của các chất với điện cực.

+) Bước 4: viết phương trình phản ứng dạng

ion và dạng phân tử.

a Điện phân nóng chảy

• Điều chế kim loại có độ hoạt động hóa học mạnh như:

Na, K, Ca, Mg, Al…

• Điện phân nóng chảy muối clorua

MCln dpnc M + n/2Cl2

Ví dụ: điện phân nóng chảy NaCl

Bước 1: NaCl Na+ + Cl

Bước 2: anot (cực dương) catot(cực âm)

Cl- Na+

Bước 3: 2Cl- + 2.1e Cl2 Na+ Na + 1e

Bước 4: NaCl dpnc Na + 1/2Cl2

Na+ + Cl- Na + 1/2Cl2

b.Điện phân dung dịch

• Điều chế kim loại trung bình và yếu(kim loại sau Al).

Bước 1: AgNO3 đpdd Ag+ + NO3-

Bước 2: anot(cực dương) catot(cực âm)

NO3- ,H2O Ag+,H2O

Bước 4: 4AgNO3 +2H2O đpdd 4Ag + 4HNO3 + O2

c.Tính lượng chất thu được ở các điện

cực

Dựa vào công thức định luật Faraday ta có:

A.I.t

m =

n.F

Với: m:khối lượng chất thu được ở điện cực(gam)

I:cường độ dòng điện(ampe)

t:thời gian điện phân(s)

n:số electron mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận

F:hằng số Faraday F =96500

A:khối lượng mol nguyên tử chất thu được ở điện cực

Kim loại K Al H

Điện phân nóng chảy Điện phân dung dịch, phương pháp nhiệt

luyện.

Phương pháp thủy luyện.