Trung tâm luyện thi, cô giáo - dạy dỗ kèm tận nơi NTIC Đà Nẵng ra mắt phần NGUYÊN TẮC ĐIỀU CHẾ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI nhằm mục tiêu hổ trợ cho các bạn có thêm tư liệu học tập. Chúc các bạn học xuất sắc môn học này.

Bạn đang xem: Vì sao phải điều chế kim loại


*

I. NGUYÊN TẮC ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

- Khử ion sắt kẽm kim loại thành kim loại

Mn++ ne → M

Ví dụ: Na+ + 1e→ Na

Cu2+ + 2e→ Cu

II. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

1. Phương thức thủy luyện

- Nguyên tắc: Dùng sắt kẽm kim loại mạnh đẩy kim loại yếu khỏi dung dịch của nó.

- Phạm vi sử dụng: hay được dùng trong chống thí nghiệm nhằm điều chế sắt kẽm kim loại yếu.

Ví dụ 1: Cu + 2AgNO3→ Cu(NO3)2 + 2Ag

Cu + 2Ag+→ Cu2+ + 2Ag

Ví dụ 2: fe + CuSO4→ FeSO4 + Cu

sắt +Cu2+→ Fe2+ + Cu

* giữ ý: ko dùng những kim loại mạnh mẽ như Li, Na, k, Ba, Ca nhằm đẩy các ion sắt kẽm kim loại yếu hơn. Vì

2. Phương pháp nhiệt luyện

- Nguyên tắc: sử dụng chất khử CO, C, Al, H2khử oxit kim loại ở ánh sáng cao.

- Phạm vi sử dụng: hay được sử dụng trong công nghiệp với kim loại có tính khử trung bình với yếu (sau Al).

Ví dụ:3Fe3O4 + 8Al" id="MathJax-Element-3-Frame" role="presentation" style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: Arial, Verdana, sans-serif; font-size: 12px;" tabindex="0">" role="presentation" style="color: rgb(34, 34, 34);" tabindex="0">→9Fe + 4Al2O3

Fe2O3+ 3CO→2Fe + 3CO2

* lưu lại ý:

- những phản ứng dùng kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ làm hóa học khử phần đông phải triển khai trong môi trường khí trơ hoặc chân không

- Trường phù hợp quặng là sunfua sắt kẽm kim loại như Cu2S, ZnS, FeS2…thì phải chuyển sunfua kim loại thành oxit kim loại. Kế tiếp khử oxit sắt kẽm kim loại bằng chất khử tương thích

Ví dụ với ZnS:

2ZnS + 3O2→ 2ZnO + 2SO2

ZnO + C→ Zn + CO

- Đối cùng với những sắt kẽm kim loại kém chuyển động như Hg, Ag chỉ cần đốt cháy quặng cũng thu được kim loại mà không phải dùng hóa học khử

HgS + O2→Hg + SO2

3. Cách thức điện phân

- Sự năng lượng điện phân là quá trình oxi hóa – khử xẩy ra ở mặt phẳng các điện rất khi gồm dòng điện một chiều trải qua chất điện li rét chảy hoặc dung dịch chất điện li.

* lưu giữ ý:Khác với bội nghịch ứng lão hóa – khử thông thường, phản ứng điện phân do chức năng của điện năng và các chất trong môi trường xung quanh điện phân không trực tiếp cho nhau electron mà buộc phải truyền qua dây dẫn.

- K Ca na Mg Al Zn sắt ..... Pt Au

điện phân lạnh chảyđiện phân dung dịch

a. Điện phân chất điện li rét chảy

- Điều chế được đa số các kim loại. Tuy nhiên, phương thức này chỉ dùng điều chế các kim loạinhư: Na, K, Mg, Ca, Ba, Al. Vì cách thức này tốn kém hơn so với phương pháp điện phân dung dịch.

b. Điện phân dung dịch hóa học điện li vào nước

- Điều chế những kim các loại trung bình, yếu hèn (sau Al).

Mn+ + ne → M

* lưu ý:

-Nếu điện phân dung dịch nhưng có các ion K+, Ca2+, Na+, Mg2+, Al3+thì nước đang tham gia năng lượng điện phân.

Xem thêm: Ý Nghĩa Của Từ Bất Hủ Là Gì, Bất Hủ Là Gì, Nghĩa Của Từ Bất Hủ

2H2O + 2e → H2+ 2OH–

- giả dụ trong dung dịch có khá nhiều cation thì cation nào gồm tính oxi hóa bạo dạn hơn sẽ ảnh hưởng khử trước.

Ví dụ: Điện phân dung dịch mà catot tất cả chứa các ion Na+, Fe2+, Cu2+, Ag+và Zn2+thì thiết bị tự điện phân vẫn là

Ag++ 1e→ Ag

Cu2++ 2e→ Cu

Fe2++ 2e→ Fe

Zn2++ 2e→ Zn

2H2O + 2e → H2+ 2OH–

- những ion H+của axit dễ bị khử hơn các ion H+của nước

Ví dụ 1:Viết sơ đồ điện phânnóng chảyNaCl

Catot ( – )

*
NaCl
*
Anot ( + )2 Na++ e → na 2Cl-→ Cl2+ 2e

Phương trình điện phân là:

2NaCl→2Na + Cl2

*

Ví dụ 2:Viết sơ đồ năng lượng điện phânnóng chảyNaOH

Catot ( – )

*
NaOH
*
Anot ( + ) Na++ 1e → mãng cầu 4OH-→ O2+ 2H2O + 4e

Phương trình năng lượng điện phân là:

4NaOH→4Na + O2+ 2H2O

Ví dụ 3:Điện phân Al2O3nóng chảy pha thêm criolit (Na3AlF6) có thể biểu diễn bằng sơ đồ:

Catot ( – )

*
Al2O3
*
Anot ( + )Al3++ 3e → Al 2O2-→ O2+ 4e

Phương trình điện phân là:

2Al2O3→4Al + 3O2

Ví dụ 4: Viết sơ đồ năng lượng điện phân dung dịch CuCl2

Catot ( – )

*
CuCl2
*
Anot ( + )Cu2++ 2e→Cu 2Cl-→Cl2+ 2e

Phương trình điện phân là:

CuCl2→Cu + Cl2

Ví dụ 5: Viết sơ đồ điện phân dung dịch NaCl

Catot ( – )

*
NaCl
*
Anot ( + )

H2O, Na+ (H2O) Cl-, H2O 2H2O + 2e→H2+ 2OH- 2Cl-→Cl2+ 2e

Phương trình điện phân là:

2NaCl + 2H2O→2NaOH + H2+ Cl2

Nếu không tồn tại màng ngăn thì:

Cl2+ 2NaOH→NaCl + NaClO + H2O

Nên phương trình điện phân là:

NaCl + H2O→NaClO + H2

Ví dụ 6: Viết sơ đồ điện phân hỗn hợp CuSO4

Catot ( – )

*
CuSO4
*
Anot ( + )

Cu2+, H2O (H2O) H2O, SO42- Cu2++ 2e→Ni 2H2O→O2+ 4H++ 4e

Phương trình năng lượng điện phân là:

2CuSO4+ 2H2O→2Cu + 2H2SO4+ O2

*

c. Định luật Faraday

Khối lượng hóa học giải phóng sinh sống mỗi điện cực tỉ lệ với năng lượng điện lượng đi qua dung dịch với đương lượng của chất

m =

*

Trong đó:- m: trọng lượng chất giải hòa ở điện cực (gam)- A: khối lượng mol nguyên tử của chất thu được ở năng lượng điện cực- n: số electron mà lại nguyên tử hoặc ion đã mang đến hoặc nhận- I: cường độ loại điện (A)- t: thời gian điện phân (s)- F: hằng số Faraday là năng lượng điện tích của 1 mol electron hay năng lượng điện lượng quan trọng để 1 mol electron chuyển dịch trong mạch sinh sống catot hoặc ngơi nghỉ anot (F = 1,602.10-19.6,022.1023≈ 96500 C.mol-1)

Trung trung ương luyện thi, cô giáo - dạy kèm tận nơi NTIC Đà Nẵng


LIÊN HỆ ngay VỚI CHÚNG TÔI ĐỂ BIẾT THÊM THÔNG TIN chi TIẾT

ĐÀO TẠO NTIC