Các phương pháp điều chế kim loại?

Bạn đang xem: Các phương pháp điều chế kim loại? tại thomo.vn Câu hỏi: Nêu các phương pháp điều chế kim loại? Câu trả lời: NGUYÊN LÝ ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI Trong tự nhiên chỉ …

Câu hỏi: Nêu các phương pháp điều chế kim loại?

Câu trả lời:

NGUYÊN LÝ ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

Trong tự nhiên chỉ có một số rất ít kim loại ở trạng thái tự do, phần lớn tồn tại ở dạng ion trong các hợp chất hóa học. Để chuyển các ion này thành kim loại, ta thực hiện quá trình khử ion kim loại:

Hoa Kỳn+ + ne → MẸ

Ví dụ: Na+ + 1e → Na

cu2+ + 2e → Cu

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

1. Phương pháp thủy luyện

– Nguyên tắc: Dùng kim loại mạnh đẩy kim loại yếu ra khỏi dung dịch.

– Phạm vi sử dụng: Thường dùng trong phòng thí nghiệm để điều chế các kim loại yếu.

* Ví dụ 1: Ag được điều chế bằng cách nghiền bạc sunfua Ag. quặng2S được xử lý bằng dung dịch NaCN rồi lọc thu được dung dịch muối phức bạc:

Ag2S+ 4NaCN → 2Na[Ag(CN)2] + Nà2S

– Lúc đó ion Ag+ trong phức bị kim loại Zn khử:

Zn + 2Na[Ag(CN)2] → Na [Zn(CN)4] + 2Ag↓

* Ví dụ 2: Vàng lẫn trong đá có thể tan dần trong dung dịch NaCN bằng oxi ko khí, thu được dung dịch muối phức của vàng:

4Au + 8NaCN + O2 + 2 CĂN NHÀ2O → 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH

– Lúc đó, các ion Au3+ trong phức chất bị khử bởi kim loại Zn:

Zn + 2Na[Au(CN)2] → Na [Zn(CN)4] + 2Au↓

* Chú ý: Ko dùng các kim loại mạnh như Li, Na, k, Ba, Ca để đẩy các ion kim loại yếu hơn. Tại vì

2. Phương pháp xử lý nhiệt

– Nguyên tắc: Dùng chất khử CO, C, Al, H2 khử oxit kim loại ở nhiệt độ cao.

– Phạm vi sử dụng: Thường dùng trong công nghiệp với các kim loại có tính khử trung bình và yếu (sau Al).

Ví dụ: 3Fe3Ô4 + 8Al → 9Fe + 4Al2Ô3

Fe2Ô3 + 3CO → 2Fe + 3CO2

* Ghi chú:

– Phản ứng dùng kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ làm chất khử phải thực hiện trong môi trường khí trơ hoặc chân ko.

– Trường hợp quặng là sunfua kim loại như Cu2S, ZnS, FeS2…thì sunfua kim loại phải được chuyển thành oxit kim loại. Sau đó khử oxit kim loại bằng chất khử thích hợp

Ví dụ với ZnS:

2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2

ZnO + C → Zn + CO

– Đối với các kim loại kém hoạt động như Hg, Ag chỉ cần đốt quặng thu được kim loại nhưng ko cần dùng chất khử.

HgS + O2 → Hg + SO2

3. Phương pháp điện phân

Điện phân là quá trình oxi hóa – khử xảy ra ở bề mặt điện cực lúc cho dòng điện một chiều chạy qua chất điện phân nóng chảy hoặc dung dịch chất điện phân.

* Ghi chú: Khác với phản ứng oxi hóa – khử thông thường, phản ứng điện phân do tác dụng của điện tích và các chất trong môi trường điện phân ko trực tiếp nhường electron cho nhau nhưng phải chuyền qua dây dẫn.

– K Ca Na Mg Al Zn Fe ….. Pt Au

điện phân dung dịch điện phân nóng chảy

một. Điện phân chất điện phân nóng chảy

– Gia công được hồ hết các kim loại. Tuy nhiên phương pháp này chỉ dùng để điều chế các kim loại như: Na, K, Mg, Ca, Ba, Al. Vì phương pháp này đắt hơn phương pháp điện phân dung dịch.

b. Điện phân các dung dịch điện li trong nước

– Điều chế kim loại trung bình, yếu (sau Al).

Hoa Kỳn+ + ne → MẸ

* Ghi chú:

– Nếu điện phân dung dịch có K . ion+Sự thay đổi2+Na+Mg2+Al3+ nước sẽ tham gia quá trình điện phân.

2 gia đình2O + 2e → H2 + 2OH

Nếu trong dung dịch có nhiều cation thì cation nào có tính oxi hóa mạnh hơn sẽ bị khử trước.

Ví dụ: Điện phân dung dịch trong đó catot chứa Na. ion+Fe2+cu2+Ag+ và Zn2+ thì trật tự điện phân sẽ là

Ag+ + 1e → Ag

cu2+ + 2e → Cu

Fe2+ + 2e → Fe

Zn2+ + 2e → Zn

2 gia đình2O + 2e → H2 + 2OH

– H. ion+ axit dễ bị khử hơn H . ion+ nước

c. Định luật Faraday

Khối lượng chất thoát ra ở mỗi điện cực tỉ lệ với điện tích chuyển qua dung dịch và đương lượng của chất đó.

[CHUẨN NHẤT]    Các phương pháp gia công kim loại?  (ảnh 2)

Trong đó:
– m: khối lượng chất thoát ra ở điện cực (g)
– A: khối lượng mol của chất thu được ở điện cực
– n: số electron nhưng nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận
– I: cường độ dòng điện (A)
– t: thời kì điện phân (s)
– F: Hằng số Faraday là điện tích của 1 mol electron hay lượng điện tích cần thiết để 1 mol electron chuyển động trong mạch ở cực âm hoặc ở cực dương.

(F = 1.602.10-19.6,022.1023 96500 C.mol-Trước tiên)

Đăng bởi: thomo.vn

Phân mục: Lớp 12 , Hóa học 12

Xem thêm chi tiết về Các phương pháp điều chế kim loại?

Source: THOMO
Categories: Giáo dục

Viết một bình luận