XEM PHIM
K
Na
Mg
Al
Zn
Cr
Fe
Ni
Sn
Pb
Cu
Ag
BÀI 21
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
9/9/2021
3
BÀI 21
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
I. NGUYÊN TẮC
II. PHƯƠNG PHÁP
9/9/2021
4
BÀI 21
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
I. NGUYÊN TẮC
Khử ion kim loại thành nguyên tử
K
Na
Mg
Al
Zn
Cr
Fe
Ni
Sn
Pb
Cu
Ag
Mn+ + ne M
K+ + 1e K
Điều chế Ca
Ca2+ + 2e Ca
Điều chế K
Cu2+ + 2e Cu
Al3+ + 3e Al
Điều chế Al
Điều chế Cu
Phương pháp nhiệt luyện
Phương pháp thủy luyện
Phương pháp điện phân
Điều chế
kim loại
II. PHƯƠNG PHÁP
9/9/2021
6
BÀI 21
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
II. PHƯƠNG PHÁP
NHIỆT LUYỆN
THỦY LUYỆN
ĐIỆN PHÂN
Zn
Cr
Fe
Ni
Sn
Pb
Kim loại hoạt động trung bình
9/9/2021
7
II. PHƯƠNG PHÁP
NHIỆT LUYỆN
Zn
Cr
Fe
Ni
Sn
Pb
Kim loại hoạt động trung bình
....
NGUYÊN TẮC
Khử ion trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử như C,CO,H2 hoặc các kim loại hoạt động
Hợp chất kim loại
Kim loại
t0
H2, CO, C, Al, .....
9/9/2021
8
II. PHƯƠNG PHÁP
NHIỆT LUYỆN
Zn
Cr
Fe
Ni
Sn
Pb
Kim loại hoạt động trung bình
....
Hợp chất kim loại
Kim loại
t0
H2, CO, C, Al, .....
PbO+ H2 → Pb + H2O
ZnO + C → Zn+CO
Cr2O3 +2Al → 2Cr + Al2O3
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + CO2
t0
t0
t0
t0
9/9/2021
9
BÀI 21
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
II. PHƯƠNG PHÁP
NHIỆT LUYỆN
THỦY LUYỆN
ĐIỆN PHÂN
Zn
Cr
Fe
Ni
Sn
Pb
Kim loại hoạt động trung bình
....
Cu
Ag
...
Kim loại hoạt động yếu
9/9/2021
10
II. PHƯƠNG PHÁP
THỦY LUYỆN
Cu
Ag
...
Kim loại hoạt động yếu
NGUYÊN TẮC
Khử ion kim loại trong dung dịch có tính khử mạnh hơn
Cu + 2 AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
TN Fe,Cu
9/9/2021
II. PHƯƠNG PHÁP
NGUYÊN TẮC
Khử ion kim loại trong dung dịch hoặc hợp chất nóng chảy bằng dòng điện
ĐIỆN PHÂN
ĐIỆN PHÂN NÓNG CHẢY
ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH
K, Na,Mg,Al.....
Zn,Cr,Fe,Ni,Sn,Pb,Cu,Ag..
Kim loại hoạt động mạnh
Kim loại hoạt động trung bình và yếu
9/9/2021
12
II. PHƯƠNG PHÁP
ĐIỆN PHÂN NÓNG CHẢY
K, Na,Mg,Al.....
Kim loại hoạt động mạnh
Điện phân Al2O3 nóng chảy để điều chế Al
Catot (-)
Al3+ + 3e → Al
Anot (+)
2O2- → O2 + 4e
9/9/2021
13
II. PHƯƠNG PHÁP
ĐIỆN PHÂN NÓNG CHẢY
K, Na,Mg,Al.....
Kim loại hoạt động mạnh
Điện phân MgCl2 nóng chảy để điều chế Mg
Catot (-)
Mg2+ + 2e → Mg
Anot (+)
2Cl- → Cl2 + 2e
SƠ ĐỒ ĐIỆN PHÂN NÓNG CHẢY
K+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ …………….Ag+ Hg2+ Pt2+ Au3+
Oxit
Muối clorua
(nóng chảy)
Dòng điện
Catot (-)
Anot (+)
Mn+ + ne → M
2O2- → O2 + 4e
2Cl- → Cl2 + 2e
9/9/2021
15
II. PHƯƠNG PHÁP
ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH
Zn,Cr,Fe,Ni,Sn,Pb,Cu,Ag......
Kim loại hoạt động trung bình và yếu
Điện phân CuCl2 nóng chảy để điều chế Cu
Catot (-)
Cu2+ + 2e → Cu
Anot (+)
2Cl- → Cl2 + 2e
CuCl2 ----------------> Cu + Cl2
dpdd
H2O
Muối
Dòng điện
Anot (+)
Catot (-)
Ion Mn+ hoặc H2O
Li+ Al3+ :
2H2O + 2e 2OH- + H2
Sau Al3+ : Mn+ + ne M
Oxi hóa gốc axit hoặc H2O
Halogenua :
2X- X2 + 2e
Gốc có oxi :NO3-,SO42-.. không bị oxh
2H2O O2 + 4H+ + 4e
SƠ ĐỒ ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH
THỨ TỰ ĐIỆN PHÂN Ở CATOT, ANOT
Ở điện cực catot ( cực âm):
Ion kim loại và nước sẽ bị khử theo thứ tự:
K+ Na+ Mg2+ Al3+ H+(H2O) Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ 2H+ Cu2+ Fe3+Ag+ Hg2+ Pt2+ Au3+
H+ của H2O bị khử
H2O + 2e H2 + 2OH-
Mn+ + nOH- M(OH)n
Ưu tiên
Cation kim loại bị khử
Mn+ + ne M
2) Ở điện cực anot ( cực dương):
- Ion âm hay điện cực kim loại bị oxi hóa
- Điện cực trơ( C, Pt): Xảy ra quá trình oxi hóa các anion và nước
S2- > I- > Br- > Cl- > RCOO- > OH- > H2O > NO3-, SO42-, CO32-,…
Ưu tiên
2H2O 4H+ + O2 + 4e
VD: 2Cl- Cl2 + 2e
+ -
K
Anot
Graphit
Dung dịch CuSO4
Cu2+
Cu2+
Cu2+
Cu2+
Cu2+
Cu2+
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
Catot
Graphit
Công thức biểu diễn định luật Farađây:
Trong đó:
m: Khối lượng chất thu được ở điện cực (gam)
A: Khối lượng mol của chất thu được ở điện cực
n: Số e mà nguyên tử hoặc ion đã cho (hoặc nhận)
I: Cường độ dòng điện (ampe)
t: Thời gian điện phân (giây hoặc giờ )
F: Hằng số Farađây (F = 96 500 nếu t tính bằng giây
F = 26,8 nếu t tính bằng giờ)
K
Phương pháp điều chế
Điện phân nóng chảy
Nhiệt luyện
Di?n ph�n dd
Nhiệt luyện
Điện phân dd
Th?y luy?n
Mạnh
Trung bình
Yếu
Củng cố
Trường hợp nào sau đây kim loại được điều chế bằng phương pháp thủy luyện ?
Cu + FeCl2
Zn + AgNO3
Na + CuSO4
Cu + AgCl
Bài 1:
Thổi luồng khí CO qua ống sứ nóng CuO, MgO, Al2O3
FeO, Fe3O4 thu được chất rắn gồm:
Cu , Mg, Fe, Al
Cu, MgO, Al2O3, Fe
Cu, Mg, Al2O3, Fe
Cu, MgO, Al, Fe
Bài 2:
Bài 3: Tính khối lượng Ag thu được ở catot sau 30 phút điện phân một lượng dư dung dịch AgNO3 với cường độ dòng điện là 5 ampe
PTĐP:
4AgNO3 + 2H2O 4 Ag + O2 + 4 HNO3
nguon VI OLET
