Dieu che kim loai

m: Khối lượng chất thu được ở điện cực, tính bằng gam A: Khối lượng mol nguyên tử của chất thu được ở điện cực n: Số electron mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận I: Cường độ dòng[r]

Bµi 24

CuFeS2

Quặng sắt trong tự nhiên

Pyrit sắt (FeS2)

Corindon (Al2O3 + …)

Khoáng vật Florit (CaF2)

I Nguyªn t¾c ®iÒu chÕ kim lo¹i

Qu¸ tr×nh khö ion kim lo¹i:

Mn+ + ne  M

II PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

Có những phương

pháp nào để điều

chế kim loại?

3 PHƯƠNG PHÁP

Kim loại có tính khử mạnh khử ion kim loại có tính oxi hóa mạnh trong dung dịch

Dùng chất khử mạnh để khử những ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao

Dùng dòng điện một chiều để khử các ion kim loại trong dung dịch hoặc hợp chất nóng chảy

Thủy luyện

Nhiệt luyện

Điện phân

1 Phương pháp thủy luyện

* §iÒu chÕ nh÷ng kim lo¹i cã tÝnh khö yÕu

VD: Cu, Hg, Ag, Au

*§iÒu chÕ Cu tõ dung dÞch CuSO4:

Zn + CuSO4  ZnSO4 + Cu

Câu hỏi kiểm tra

Bài tập 1: Dãy các ion kim loại nào sau đây đều bị Zn khử thành kim

loại:

A.Cu2+, Mg2+, Pb2+

B.Cu2+, Ag+, Na+

C.Sn2+, Pb2+, Cu2+

D.Pb2+, Ag+, Al3+

2 Phương phỏp nhiệt luyện

* Điều chế những kim loại có tính khử trung bình

VD: Zn, Fe, Sn, Pb

* Chất khử: C, CO, H2, Al, kim loại kiềm, kiềm thổ

*Điều chế Fe từ Fe3O4:

8Al + 3Fe3O4 4Al2O3 + 9Fe

* Với kim loại kém hoạt động: Ag, Hg HgS + O2 Hg + SO2

t 0

t 0

3 Phương phỏp điện phõn

 * Điều chế được hầu hết cỏc kim loại.

* Dùng dòng điện một chiều để khử ion kim loại

- Điện phân hợp chất nóng chảy: điều chế kim loại có tính khử mạnh VD: Na

- Điện phân dung dịch muối: điều chế kim loại có tính khử TB, yếu

VD: Zn, Cu, Ag

Thớ dụ: Khi cho dũng điện một chiều đi qua muối NaCl

núng chảy

+ Ở điện cực dương: cú khớ clo thoát ra

+ Ở cực õm: thu được kim loại natri

sự điện phõn muối NaCl núng chảy

Sơ đồ điện phân:

NaCl Na + + Cl

(-) NaClnc (+)

Na + Cl

-2Na +

(l + 2e 2Na (l) 2Cl

-(l) Cl2 (k) + 2e

Ph ơng trình phản ứng của sự điện phân là:

2NaCl đpnc 2Na + Cl2

TD: điện phân dung dịch CuSO4 để điều chế Cu

CuSO4  Cu 2+ + SO4 2

(H2O)

Catot Anot

(Cu 2+ , H2O) (Cl - , H2O)

Ion Cu2+ bị khử H2O bị oxi hóa

Cu2+ + 2e  Cu 2H2O – 4e  4H++ O2 2CuSO+2 4 + 2H2O  2Cu + Ođpdd 0 2 +2H2SO4

C©u hái kiÓm tra

Bµi tËp 2: Phản ứng hóa học nào sau đây chỉ thực hiện được bằng phương pháp điện phân

A.Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu

B.H2O + CuSO4  Cu + O2 + H2SO4

C.CuSO4 + NaOH  Cu(OH)2 +

Na2SO4

D.Cu + AgNO3  Cu(NO3)2 + Ag

 Khối lượng của chất thoỏt ra ở mỗi điện cực khi điện phõn tỉ lệ thuận với lượng điện đó đi qua chất điện phõn.

m = Trong đó

m: Khối lượng chất thu được ở điện cực, tớnh bằng gam

A: Khối lượng mol nguyờn tử của chất thu được ở điện cực

n: Số electron mà nguyờn tử hoặc ion đó cho hoặc nhọ̃n

I: Cường độ dũng điện, tớnh bằng ampe (A)

t: Thời gian điện phõn, tớnh bằng giõy (s)

F: Hằng số Faraday (F=96500 culụng/mol)

nF AIt

IIi định luật faraday

 Thí dụ 1: Tính khối lượng Cu thoát ra ở catot

khi cho dòng điện 5 ampe đi qua dung dịch CuSO4 trong 1 giờ (MCu = 63,5)

 Thí dụ 2: Cần phải cho dòng điện 5 ampe đi

qua dung dịch H2SO4 trong thời gian bao nhiêu lâu để thu được 3g khí oxi

KÕt qu¶: 5,92 gam

KÕt qu¶: 7237,5s