Hoá học 12 Bài 21: Điều chế kim loại

2.1. Nguyên tắc điều chế kim loại

- Là sự khử ion kim loại thành kim loại: \({M^{n + }} + ne \to M\)

2.2. Phương pháp điều chế kim loại

a. Phương pháp nhiệt luyện

- Dùng chất khử như C,CO,H₂, hoặc kim loại hoạt động để khử ion kim loại ra khỏi hợp chất ở nhiệt độ cao.

- Chú ý:

+ Phương pháp này thường được sử dụng trong công nghiệp

+ Dùng để điều chế các kim loại trung bình, yếu như: Zn, Fe, Sn, Pb,...

b. Phương pháp thủy luyện

- Dùng chất khử mạnh Zn, Fe,..để khử kim loại có tính khử yếu hơn trong dung dịch ra khỏi hợp chất. 

Chú ý:

+ Cơ sở phương pháp này là dùng những dung dịch thích hợp như H₂SO₄, NaOH, NaCN,..để hoà tan kim loại hoặc hợp chất kim loại và tách ra khỏi phần không tan.

+ Không dùng kim loại kiềm, kiềm thổ để khử.

c. Phương pháp điện phân

Dùng dòng điện một chiều để khử các ion kim loại ở catot ra khỏi hợp chất.

- Điện phân hợp chất nóng chảy: Dùng để điều chế các kim loại mạnh như Na, K, Mg, Ca, ...

Ví dụ: Điều chế NaCl nóng chảy thu được Na theo pthh

​

- Điện phân dung dịch: Dùng điều chế các kim loại trung bình, yếu bằng cách điện phân dung dịch muối của chúng.

Ví dụ: Điện phân dung dịch CuCl₂ thu được Cu theo pthh

 ​

- Tính lượng chất thu được ở mỗi điện cực. Dựa vào định luật Faraday: \(m=\frac{A.I.t}{n.F}\) 

+ m: Khối lượng chất thu được mỗi điện cực (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 điện ampe kế (A)

+ t: Thời gian điện phân (giây)

+ F: hằng số Faraday (F = 96500)