Nguyên tắc phương pháp thuỷ luyện

Tag: Nguyên Tắc Điều Chế Kim Loại

Nguyên tắc chung để điều chế kim loại là gì? Có bao nhiêu phương pháp điều chế kim loại kiềm, kim loại hoạt động mạnh trong hóa học. Những câu hỏi này sẽ được thuvienhoidap.net giải thích chi tiết trong bài viết thuộc chủ đề hóa học này. hãy tham khảo ngay với thuvienhoidap nhé !

Video hướng dẫn nguyên tắc chung được dùng để điều chế kim loại là gì ?

Nguyên tắc điều chế kim loại chung 

Dưới đây là hướng dẫn nguyên tắc chung được dùng để điều chế kim loại :

  • Nguyên tắc chung để điều chế kim loại là : Trong tự nhiên, chỉ có một số ít kim loại như vàng, platin… tồn tại ở dạng tự do, hầu hết các kim loại còn lại đều tồn tại ở dạng hợp chất. Trong hợp chất, kim loại tồn tại dưới dạng ion dương Mn+
  • Vì vậy, muốn điều chế kim loại ta phải khử ion kim loại thành nguyên tử.

Nên nguyên tắc điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử.

  • Phương trình phản ứng tổng quát: Mn+ + ne -> M
  • Nói một cách đơn giản là ta phải tách các hợp chất mà kim loại đó có thành nguyên tử kim loại độc lập.

Nguyên tắc chung để điều chế kim loại kiềm là gì? và phương pháp điều chế kim loại kiềm là gì ?

Nguyên tắc phương pháp thuỷ luyện

Vì sao phải điều chế kim loạiVì các kim loại kiềm là một trong những chất khử mạnh nhất, nên việc điều chế kim loại kiềm ở dạng tinh khiết thì nguyên tắc chung để điều chế bất kỳ kim loại kiềm nào là sử dụng phương pháp điện phân nóng chảy. Có nghĩa là sử dụng một dòng điện mạnh để khử hợp chất và thu được kim loại kiềm nguyên chất.

Các phương pháp điều chế kim loại

Có bạn thắc mắc có mấy phương pháp điều chế kim loại câu trả lời bên dưới nhé : Tùy thuộc vào độ hoạt động hóa học của kim loại mà người ta chọn phương pháp điều chế phù hợp, cụ thể gồm

a – Phương pháp nhiệt luyện 

Những kim loại có độ hoạt động trung bình trong dãy điện hóa kim loại như Kẽm (Zn), Sắt (Fe), Thiếc ( Sn), Pb ( Chì ) … thường được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện, nghĩa là khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử như Cacbon ( C ), CO, Hidro (H2) hoặc các kim loại hoạt động mạnh hơn.

Ví dụ 1:  cách điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện 

Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2

ZnO + C → 2Zn + CO2

2ZnO + 2CO → 2Zn + 2CO2

PbO + H2 → Pb + H2O

Ví dụ 2: Cách điều chế Cu từ hợp chất Cu(OH)2

Phương trình phản ứng: Cu(OH)2 + H2  → Cu + 2H2O

Phương pháp nhiệt luyện được dùng để sản xuất kim loại trong công nghiệp. Chất khử thường được sử dụng trong công nghiệp là cacbon ( C ).

b – Phương pháp thủy luyện 

Cơ sở của phương pháp này là dùng những dung dịch thích hợp như dung dịch H2SO4, NaOH, NaCl… để hòa tan kim loại hoặc hợp chất của kim loại và tách ra khỏi phần không tan có trong quặng. Sau đó khử những ion kim loại này trong dung dịch bằng kim loại có tính khử mạnh như Sắt (Fe), Kẽm (Zn)…

Ví dụ cách điều chế kim loại bằng phương pháp thủy luyện 

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Phương trình ion: Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu

c – Phương pháp điện phân dung dịch dùng để điều chế kim loại

Phương pháp điện phân có 2 cách gồm:

Điện phân hợp chất nóng chảy

Những kim loại hoạt động hóa học mạnh như Kali (K), Natri (Na), Canxi(Ca), Magie(Mg), Nhôm (Al) được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy các hợp chất của kim loại, nghĩa là khử ion kim loại bằng dòng điện.

Nguyên tắc phương pháp thuỷ luyện

Ví dụ 1:  phương pháp điện phân để điều chế kim loại nhôm từ nhôm oxit

PTPƯ: 2Al2O3  →  4Al + 3O2

Ở catot ( cực âm ): Al3+  + 3e → Al

Ở anot ( cực dương): 2O2- → O2 + 4e

Phương pháp sản xuất nhôm trong công nghiệp phổ biến là sử dụng phương pháp điện phân nóng chảy Al2O3

Ví dụ 2: Cách điều chế kim loại Mg bằng điện phân nóng chảy 

PTPƯ: MgCl2 → Mg + Cl2

Ở catot: Mg2+ + 2e → Mg

Ở anot: 2Cl– → Cl2 + 2e

Ví dụ 3: Cách điều chế Canxi (Ca) từ hợp chất CaCO3

PTPƯ: 2CaCO3 → 2Ca + 3CO2

Ví dụ 4: Cách điều chế Mg từ MgO

PTPƯ: 2MgO → 2Mg + O2

Điện phân dung dịch 

Chúng ta cũng có thể điều chế nhiều kim loại hoạt động trung bình hoặc yếu bằng phương pháp điện phân dung dịch muối của chúng.

Ví dụ: Cách điều chế kim loại Đồng (Cu) bằng cách điện phân dung dịch CuCl2

PTPƯ: CuCl2 → Cu +Cl2

Ở catot: Cu2+ + 2e → Cu

Ở anot: 2Cl– → Cl2 + 2e

c – Cách tính lượng chất thu được ở các điện cực bằng phương pháp điện phân 

Dựa theo công thức biểu diễn định luật Faraday, có thể xác định được khối lượng các chất thu được ở điện cực bằng công thức:

m = AIt / nF

Trong đó:

  • m: Là khối lượng chất thu được ở điện cực ( đơn vị là gram)
  • A: Là khối lượng mol nguyên tử của chất thu được ở điện cực.
  • I: Là cường độ dòng điện ( đơn vị là ampe).
  • t: Là thời gian điện phân ( tính bằng giây).
  • n: Là số Electron mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận.
  • F: Là hằng số Faraday, F = 96500

Kết luận: Đây là đáp án cho câu hỏi nguyên tắc điều chế kim loại là gì chi tiết và chính xác nhất.

Từ khóa tìm kiếm : tại sao phải điều chế kim loại,nguyên tắc chung điều chế kim loại,nguyên tắc chung dùng để điều chế kim loại là,nguyên tắc để điều chế kim loại là,nguyên tắc chung của điều chế kim loại,phương pháp có thể điều chế được hầu hết các kim loại là,nguyên tắc chung điều chế kim loại là,nguyên tắc chung để điều chế kim loại là:,nguyên tắc chung để điều chế các kim loại là,dđiều chế kim loại,co thường được dùng trong việc điều chế kim loại,nguyên tắc điều chế kim loại kiềm,nguyên tắc chung của điều chế kim loại là,phương pháp điều chế kim loại là,nguyên tắc chung để điều chế kim loại:,dieu che kim loai,phương pháp chung để điều chế kim loại kiềm là,nguyen tac dieu che kim loai,nguyên tắc chung để điều chế kim loại: *,”nguyên tắc chung để điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử,kim loại”,điều chế kim loại để làm gì,nguyên tắc chung dùng để điều chế kim loại

Nguồn : thuvienhoidap.net

Nếu bài viết bị lỗi. Click vào đây để xem bài viết gốc.

08:30:3902/11/2021

Trong tự nhiên chỉ có một số ít kim loại như vàng, palatin,... tồn tại ở dạng tự do, hầu hết các kim loại còn lại đều tồn tại ở dạng hợp chất. Trong kim loại kim loại tồn tại dưới dạng ion dương Mn+.

Vậy làm sao để điều chế kim loại, bài viết này sẽ giúp các em biết nguyên tắc điều chế kim loại? cách điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện, thủy luyện và điện phân (điện phân nóng chảy và điện phân dung dịch).

I. Nguyên tắc điều chế kim loại

• Nguyên tắc để điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử:

 Mn+ + ne → M

II. Phương pháp điều chế kim loại

Tùy thuộc vào độ hoạt động hóa học của kim loại mà người ta chọn phương pháp điều chế phù hợp. Dưới đây là các phương pháp điều chế kim loại thường được sử dụng.

1. Điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện

- Được sử dụng để điều chế các kim loại có mức hoạt động trung bình (Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb)

- Phương pháp này sẽ khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử như C, CO, H2, Al hoặc các kim loại hoạt động.

* Ví dụ: Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2

- Phương pháp này được dùng để sản xuất kim loại trong công nghiệp. Chất khử hay được sử dụng là cacbon.

2. Điều chế kim loại bằng phương pháp thủy luyện

- Được sử dụng để điều chế các kim loại có mức hoạt động trung bình và yếu (như: Cu, Hg, Ag, Pt, Au)

- 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 khử những ion kim loại này trong dung dịch bằng kim loại có tính khử mạnh như Fe, Zn,...

* Ví dụ: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

3. Điều chế kim loại bằng phương pháp điện phân

a) Điều chế kim loại bằng phương pháp điện phân nóng chảy

- Được sử dụng để điều chế các kim loại có mức độ hoạt động mạnh (K, Ba, Ca, Na, Mg, Al)

- Là phương pháp dùng dòng điện một chiều khử ion kim loại trong chất điện li nóng chảy (muối halogenua, oxit, hidroxit)

* Ví dụ: Điện phân MgCl2 nóng chảy để điều chế Mg

 Ở catot (cực âm): Mg2+ + 2e → Mg

 Ở anot (cực dương): 2Cl- → Cl2↑ + 2e

    MgCl2  Mg + Cl2↑

b) Điều chế kim loại bằng phương pháp điện phân dung dịch

- Được sử dụng để điều chế các kim loại hoạt động trung bình hoặc yếu

- Là phương pháp dùng dòng điện một chiều để khử ion kim loại yếu trong dung dịch muối của nó.

* Ví dụ: Điện phân dung dịch CuCl2 để điều chế Cu

 Ở catot (cực âm): Cu2+ + 2e → Cu

 Ở anot (cực dương): 2Cl- → Cl2 + 2e

   CuCl2  Cu + Cl2

c) Công thức tính lượng chất thu được ở các điện cực

- Dựa vào công thức biểu diễn định luật Farađây, có thể xác định được khối lượng các chất thu được ở điện cực:

  , trong đó

 m: Khối lượng chất thu được ở 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).

 t: Thời gian điện phân (giây).

 F:Hằng số Farađây (F = 96500).

Trên đây KhoiA.Vn đã giới thiệu với các em về cách điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện, thủy luyện và điện phân. Hy vọng bài viết giúp các em hiểu rõ hơn. Nếu có câu hỏi hay góp ý các em hãy để lại bình luận dưới bài viết, chúc các em thành công.