Điều chế kim loại

I. NGUYÊN TẮC ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

- Thực hiện quá trình khử ion kim loại:  Mⁿ⁺ + ne → M

1. Phương pháp thủy luyện

- Dùng để điều chế những kim loại đứng sau Mg (có tính khử trung bình đến yếu, như Cu, Hg, Ag, Au,…)

-  Cơ sở: dùng những dung dịch thích hợp để hòa tan kim loại hoặc hợp chất của kim loại và tách ra phần không tan. Sau đó dùng các kim loại mạnh hơn (như Mg, Al) để khử ion kim loại thành kim loại cần điều chế.

Ví dụ: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

 2. Phương pháp nhiệt luyện

- Phương pháp này điều chế những kim loại đứng sau Al.

- Cơ sở: khử những ion kim loại trong các hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử mạnh như C, CO, H₂ hoặc kim loại Al, kim loại kiềm, kiềm thổ.

Ví dụ: Fe₂O₃  +3CO $\xrightarrow{{{t}^{o}}}$ 2Fe + 3CO₂

            ZnO + C $\xrightarrow{{{t}^{o}}}$ Zn + CO

- Phản ứng nhiệt nhôm: dùng Al để khử các oxit của kim loại khó nóng chảy như Cr, Fe

          Cr₂O₃ + 2Al $\xrightarrow{{{t}^{o}}}$ 2Cr + Al₂O₃ 

- Với những kim loại kém hoạt động như Hg, Ag thì chỉ cần đốt cháy quặng

          HgS + O₂ $\xrightarrow{{{t}^{o}}}$ Hg + SO₂

3. Phương pháp điện phân

- Phương pháp dùng để điều chế hầu hết các kim loại

- Với các kim loại từ Al trở về trước: điện phân nóng chảy muối, oxit hay bazơ của chúng

          Ví dụ: MgCl₂ $\xrightarrow{đpnc}$ Mg + Cl₂

                     2Al₂O₃ $\xrightarrow[N{{a}_{3}}Al{{F}_{6}}]{đpnc}$ 2Al + 3O₂

- Với các kim loại đứng sau Al: điện phân dung dịch muối của chúng

          Ví dụ: 2ZnSO₄ + 2H₂O  $\xrightarrow{đpdd}$ 2Zn + O₂ ↑ + 2H₂SO₄