Bài giảng Hóa học Lớp 12 - Bài 21: Điều chế kim loại

Nội dung tài liệu: Bài giảng Hóa học Lớp 12 - Bài 21: Điều chế kim loại

1. LOGO ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI www.trungtamtinhoc.edu.vn
2. ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI 1 NGUYÊN TẮC 2 PHƯƠNG PHÁP 3 CỦNG CỐ 4 BÀI TẬP VẬN DỤNG 5
3. TẠI SAO PHẢI ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI? - Nhu cầu sử dụng trong công nghiệp, đời sống. - Không có sẵn trong tự nhiên. - Bị phá hủy bởi môi trường xung quanh.
4. 1 NGUYÊN TẮC CHUNG: Mn+ + n.e M Khử ion kim loại thành nguyên tử kim loại.
5. 2 PHƯƠNG PHÁP: THỦY LUYỆN PHƯƠNG NHIỆT LUYỆN PHÁP ĐIỆN PHÂN
6. 2.1 Phương pháp thủy luyện 2.1.1 Nguyên tắc 2.1.2 Ứng dụng Điều chế Dùng kim kim loại có tính loại có tính khử khử yếu: Cu, Ag, mạnh (như Zn, Hg, Pt, Au... Fe ) để khử ion kim loại trong dung dịch muối. Fe + Cu 2+ Fe2+ + Cu
7. 2.2 Phương pháp nhiệt luyện 2.2.1 Nguyên tắc 2.2.2 Ứng dụng Điều chế Dùng các kim loại có tính chất khử như: C, khử trung bình CO, H , Al để 2 (đứng sau nhôm) khử ion kim loại như: Zn, Fe, Sn, trong hợp chất Pb... oxit ở nhiệt độ cao. o t Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
8. KHI NÀO XẢY RA PHẢN ỨNG GIỮA MUỐI ĂN VỚI NƯỚC? KHI CÓ DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU ĐI QUA đpdd 2NaCl + 2H O 2NaOH + H + Cl 2 cmn 2 2
9. 2.3 Phương pháp điện phân 2.3.1 Nguyên tắc 2.3.2 Ứng dụng Điều chế Dùng dòng hầu hết kim loại điện một chiều với độ tinh khiết khử ion kim loại cao: trong dung dịch - ĐPNC: K đến Al. hoặc ở trạng thái - ĐPDD: Mn đến nóng chảy. Au.
10. a. Điện phân dung dịch:  Ví dụ 1: Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn ĐPDD ANOT CATOT NaCl (–) (+) + Na +, Cl –; H O – Na ; H2O 2 Cl ; H2O – – 2H2O + 2.e H2 + 2.OH 2Cl Cl2 + 2.e QUÁ TRÌNH KHỬ QUÁ TRÌNH OXH - 1 +1 đpdd 0 0 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2
11.  Ví dụ 2: Điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực trơ: CATOT DD CuSO4 ANOT 2+ 2– (+) (–) Cu , SO4 , H2O Cu 2+, H O 2– 2 SO4 , H2O 2+ + Cu + 2.e Cu 2H2O O2 + 4H + 4.e QUÁ TRÌNH KHỬ QUÁ TRÌNH OXH ĐPDD 2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2 + 2H2SO4
12. b. Điện phân nóng chảy:  Ví dụ 1: Điện phân NaBr nóng chảy CATOT NaBr ANOT (NÓNG CHẢY) (–) (+) Na +, Br – Na + Br – + – Na + 1.e Na 2Br Br2 + 2.e QUÁ TRÌNH KHỬ QUÁ TRÌNH OXH ĐPNC 2NaBr 2Na + Br2
13.  Ví dụ 2: Điện phân Al2O3 nóng chảy CATOT Al2O3 ANOT (NÓNG CHẢY) (–) (+) Al3+, O2– Al3+ O2– 3+ 2– Al + 3.e Al 2O O2 + 4.e QUÁ TRÌNH KHỬ QUÁ TRÌNH OXH ĐPNC 2Al2O3 4Al + 3O2
14. THỨ TỰ ƯU TIÊN ĐIỆN PHÂN TẠI CÁC ĐIỆN CỰC Catot Anot (cực âm) (cực dương) QUÁ TRÌNH KHỬ QUÁ TRÌNH OXI HÓA 1. Cation Au3+ đến Cu2+ 1. Gốc axit không có oxi Mn+ + n.e M S2– S + 2.e + – 2. H của axit 2I I2 + 2.e + – 2H + 2.e H2 2Br Br2 + 2.e 2+ 2+ – 3. Cation Pb đến Mn 2Cl Cl2 + 2.e Mn+ + n.e M 2. OH – của bazơ – 4. Nước 4OH O2 + 2H2O + 4.e – 2H2O + 2.e H2 + 2OH 3. Nước 3+ + + 5. Cation từ Al đến K 2H2O O2 + 4H + 4.e – không điện phân dung 4. Gốc axit có oxi: NO3 , 2 – – dịch, chỉ điện phân nóng SO4 , F ... không điện chảy. phân dung dịch.
15. 2.3.3 Công Thức Faraday Trong đó: m: là khối lượng chất thu được ở điện cực (g). A: là khối lượng mol nguyên tử của chất thu được ở điện cực. n: là số e mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận (hoá trị). I: là cường độ dòng điện (ampe). t: là thời gian điện phân (giây). F: là hằng số Faraday (F = 96500).
16. 3 CỦNG CỐ: NHIỆT LUYỆN THỦY LUYỆN ĐIỆN PHÂN NÓNG CHẢY ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH
17. LOGO www.themegallery.com www.trungtamtinhoc.edu.vn