Cổng luyện thi đại học moon.vnGiới thiệu | Giáo viên | Mod | Đăng ký | Đăng nhập | Hệ thống Level
Cổng luyện thi đại học moon.vn
Trang chủ Khóa 2015Tiếng AnhToán họcVật lýHóa họcSinh họcKhóa CSKTThi onlineHọc phíTài khoảnTin tức
Bài giảng miễn phíToán họcVật lýHóa học

Điều chế kim loại

ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

I – NGUYÊN TẮC ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

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

Mn+ + ne → M

II – MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

1. Phương pháp thủy luyện

- Phương pháp thủy luyện còn gọi là phương pháp ướt, được dùng để điều chế những kim loại có độ hoạt động hóa học thấp như Au, Ag, Hg, Cu…
- Cơ sở của phương pháp này là dùng những dung dịch thích hợp, như dung dịch H2SO4, NaOH, NaCN…để hòa tan kim loại hoặc hợp chất của kim loại và tách ra khỏi phần không tan có trong quặng. Sau đó các ion kim loại trong dung dịch được khử bằng kim loại có tính khử mạnh hơn, như Fe, Zn…
Ví dụ 1:
Người ta điều chế Ag bằng cách nghiền nhỏ quặng bạc sunfua Ag2S, xử lí bằng dung dịch NaCN, rồi lọc để thu được dung dịch muối phức bạc:

Ag2S + 4NaCN → 2Na[Ag(CN)2] + Na2S

Sau đó, ion Ag+ trong phức được khử bằng kim loại Zn:

Zn + 2Na[Ag(CN)2] → Na2[Zn(CN)4] + 2Ag

Ví dụ 2:
Vàng lẫn trong đất đá có thể hòa tan dần trong dung dịch NaCN cùng với oxi của không khí, được dung dịch muối phức của vàng:

4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O → 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH

Sau đó, ion Au3+ trong phức được khử bằng kim loại Zn:

Zn + 2Na[Au(CN)2] → Na2[Zn(CN)4] + 2Au

2. Phương pháp nhiệt luyện

- Phương pháp nhiệt luyện được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp để điều chế những kim loại có độ hoạt động hóa học trung bình như Zn, Cr, Fe, Sn, Pb,…
- Cơ sở của phương pháp này là khử những ion kim loại trong các hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử mạnh như C, CO, H2 hoặc Al, kim loại kiềm hoặc kiềm thổ
Ví dụ:

PbO + C image006.gifPb + CO
Fe2O3 + 3CO image006.gif 2Fe + 3CO2
WO3 + 3H2 image006.gif W + 3H2O
TiCl4 + 4Na image006.gif Ti + 4NaCl
V2O5 + 5Ca image006.gif 2V + 5CaO

Các phản ứng dùng kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ làm chất khử đều phải thực hiện trong môi trường khí trơ hoặc chân không
- Trường hợp quặng là sunfua kim loại như Cu2S, ZnS, FeS2…thì phải chuyển sunfua kim loại thành oxit kim loại. Sau đó khử oxit kim loại bằng chất khử thích hợp Ví dụ với ZnS:

2ZnS + 3O2 image006.gif 2ZnO + 2SO2
ZnO + C image006.gif Zn + CO

- Đối với kim loại khó nóng chảy như Cr, người ta dùng Al làm chất khử (phản ứng nhiệt nhôm). Phản ứng nhiệt nhôm tỏa nhiệt mạnh, lượng nhiệt tạo ra được sử dụng để đun nóng chảy Cr2O3, nhờ vậy giảm được chi phí cho nhiên liệu:

 Cr2O3 + 2Al image006.gif 2Cr + Al2O3

- Đối với những kim loại kém hoạt động như Hg, Ag chỉ cần đốt cháy quặng cũng thu được kim loại mà không cần dùng chất khử

HgS + O2 image006.gif Hg + SO2

3. Phương pháp điện phân

- Phương pháp điện phân là phương pháp vạn năng, được dùng để điều chế hầu hết các kim loại, từ những kim loại có độ hoạt động hóa học cao đến trung bình và thấp
- Cơ sở của phương pháp này là dùng dòng điện một chiều để khử các ion kim loại. Tác nhân khử là cực ( – ) mạnh hơn nhiều lần tác nhân khử là chất hóa học
- Điều chế kim loại có tính khử mạnh như Li, Na, K, Al…bằng cách điện phân những hợp chất (muối, bazơ, oxit) nóng chảy của chúng
Ví dụ: Sơ đồ thùng điện phân NaCl nóng chảy để điều chế Na

image007.png

- Nguyên liệu là NaCl tinh khiết
- Cực dương làm bằng than chì, cực âm bằng thép
- Điều chế kim loại có tính khử trung bình và yếu như Zn, Cu,..bằng cách điện phân dung dịch muối của chúng (xem thêm bài điện phân)
Ví dụ:                                  ZnBr2  image010.gif Zn + Br2 
                                          
2CuSO4 + 2H2O image010.gif 2Cu + 2H2SO4 + O2

  • Biên soạn Hồ Chí Tuấn - ĐH Y Hà Nội
  • Bình luận (44)
    dothilinh - (06/07/2012 11:13:02)
    giong sach qua
    buibavinh123 - (29/06/2012 10:43:17)
    o co dien phan dung dich viet chung chung ,vd nhung chat thuy luyen hay nhiet luyen la nhung chat nao o day thay chi '...' o co j moi la
    bondong10 - (18/06/2012 09:36:01)
    bài này chép SGK ra, không đầu tư tỉ nào
    hanha3 - (15/06/2012 09:23:41)
    chiu kho doc sach la co get
    hanha3 - (15/06/2012 09:22:56)
    hay cai j sgk co het
    giahung - (29/02/2012 09:14:41)
    hay
    huynhngoctoan123 - (28/02/2012 09:20:26)
    hay ak
    DoThiPhuong0210 - (22/02/2012 11:8:56)
    dg
    vinha3byths - (03/11/2011 10:40:44)
    hay
    seconnthd - (25/09/2011 05:5:46)
    thi toc do ko mat tien ma ban!
    truongtanson - (19/06/2011 02:36:36)
    thay oj! co so do ma dieu cua cac nha may san xuat do thay ak. e can cai so do do
    truongtanson - (19/06/2011 02:36:35)
    thay oj! co so do ma dieu cua cac nha may san xuat do thay ak. e can cai so do do
    bkpro - (07/04/2011 05:36:08)
    nha em ngheo ko co tien nop the lam sao em co the vao giai toc do day
    quyam1001 - (22/02/2011 11:32:47)
    hinh nhu la Au+ thi phai??
    quyam1001 - (21/02/2011 07:12:17)
    hom nay lop e thuyet trinh chuyen de ve kim loai..thia la con ban no down cai nay ve..xong buoi thuyet trinh thi bi cac ban phan bac nhieu..e nghi nen chinh sua vai cho..ua?? cung co Au3+ cai ne nua ha ta? va tac nhan khu la electron mu??? nhiu cho sai wa ui..bai nay van chua dua ra ro dc nhiu cho? gia su muoi cua NaNO3,hay NaSO4 thi sao?? ko le dp nc ah...
    longcaca - (18/02/2011 10:42:32)
    ko co gi de noi
    thaohuong_93_hanam - (10/02/2011 07:45:27)
    thay oi , neu co bt thi tot . ve Fe, Al y' thay, toan la phan phan ban
    nguyenquy - (06/01/2011 07:59:26)
    chi co thwe rthui sao chan giu ta
    DarkSK - (26/11/2010 07:5:38)
    Thầy ơi, em nghĩ thầy nên bổ sung hần điện hân dung dịch vào.
    daohoangnam36 - (24/11/2010 10:19:43)
    nhung cai bai nay hoc het rui
    co_love94 - (22/07/2010 04:14:13)
    thank thay
    luuhoangvt - (21/06/2010 04:17:22)
    thầy ơi!!! hương hát Nhiệt Luyện, haj thêm vào là chỉ điều chế dc những KL sau AL thui,
    nguyenhuunew - (01/06/2010 06:50:53)
    ko co bt
    taita - (24/05/2010 04:49:55)
    cam on thay nhieu
    tatk08a1 - (12/05/2010 10:33:22)
    sao không thấy moon udate bài giảng nữa nhỉ! Bài giảng hay và đầy đủ rất tốt cho ôn cấ tốc đó các bạn !cảm ơn Thầy nhiều ạ!
    hungminh1991 - (20/04/2010 04:45:52)
    sao ngan the thay
    malomeo - (23/03/2010 04:36:30)
    khong co han sau a
    manhto109 - (05/03/2010 06:57:36)
    hjx.the ko co cac huong ha dien han dung dich ah`. T_T
    longquochan - (01/03/2010 02:4:31)
    bai giang khong co gi moi ca
    l0ve_U_4ever - (27/02/2010 09:31:26)
    thay' ko khac j SGK.bai` nay` thay lam so sai wa'. e nghi~thay nen lam` chi tiet hon 1 chut. VD nhu la huong ha dien han, doi voi muoi nao thi dung dien han loai nao`,dien han co mang ngan va ko co' khac nha o diem j`?
    kinkim447 - (05/02/2010 01:30:37)
    hjx.kho wa thay oj gjoj thjeu kaj moj dj ma
    meomun123 - (13/01/2010 04:35:00)
    ?
    lkd_12a1pro! - (02/12/2009 06:8:01)
    thay oj guj nhju abj moj dj chug e hok wa baj nay ruj
    huan.11a1 - (28/11/2009 11:13:32)
    ai biet so dd thay k to can hoi ti viec. so to la 01685860050
    luan10e - (28/11/2009 04:38:49)
    bai ta kho qua d
    luan10e - (28/11/2009 04:38:46)
    bai ta kho qua d
    ngayxuatoida_007 - (23/11/2009 05:37:13)
    ngan ngun bai ta dau luoi viet
    tom_jery - (22/11/2009 09:42:27)
    thuc su la co trong sgk ca roi thay oi . Em mong cac thay co dua nhung kien thuc khac vao de chung e co the hieu biet sau hon ! Em cam on moon.vn!
    kingvip - (21/11/2009 07:35:57)
    Toàn lí thuyết ko thầy ơi. Nhưng mà ko có mấy trâu trắc nghiệm bẫy thì mất hay thầy ạ. Mà e thấy thầy ko ost cách làm bài tậ từng chương tha62yu nhỉ
    boy_hatay_kute - (19/11/2009 08:18:49)
    hay qua thay giao nhung thay nen dua them mot so kien thuc ngoai SGK de bai giang them sinh dong
    tritrinlata - (19/11/2009 10:49:29)
    em thấy giông trong sách mà
    bssst_tuan - (17/11/2009 09:6:39)
    hần này có gì đâu mà bài tậ. Chắc thầy định dồn vào 1 bài giảng về bài tậ đây. Em mong là thế.
    nguyenanh17 - (17/11/2009 01:27:48)
    ô la la !
    hoangvu2310 - (17/11/2009 11:28:55)
    oc tem
    Viết bình luận
    Nội dung:  
    © Copyright 1997-2013 Moon.vn.

    ® Moon.vn giữ bản quyền nội dung trên website này.