Điều chế kim loại

I- Nguyên tắc điều chế kim loại

Khử các ion kim loại trong hợp chất hóa học

Mn+ + ne → M

II- Phương pháp điều chế kim loại

1. Phương pháp thủy luyện

- Cơ sở của những 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 trong quặng. Sau đó các ion kim loại trong dung dịch được khử bằng kim loại mạnh hơn (kim loại này không tác dụng với nước).

- Phương pháp này điều chế được những kim loại đứng sau Mg (điều chế những kim loại từ trung bình đến yếu )

3Mg + Al2(SO4)3 → 3MgSO4 + 2Al

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

2. Phương pháp nhiệt luyện

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

- Vấn đề cơ bản trong luyện kim là khử quặng oxit của chúng bằng các chất khử hóa học thích hợp. Phương pháp này điều chế những kim loại đứng sau Al.

Ví dụ:

Fe2O3 + 3H2

2Fe + 3H2O

SnO2 + 2C

Sn + 2CO

3CuO + 2 Al

Al2O3 + 3Cu

PbO + C

Pb + CO

WO3 + 3H2

W + 3H2O

Lưu ý: Các chất khử mạnh như C, H2, CO không khử được các oxit kim loại hoạt động hoá học mạnh như Li2O, K2O, BaO, Na2O, MgO, Al2O3.

3. Phương pháp đỉện phân

Cơ sở của phương pháp này là dùng dòng điện một chiều để khử các ion kim loại trong hợp chất. Bằng phương pháp điện phân, người ta có thể điều chế được hầu hết các kim loại.

a. Với kim loại đứng trước Al:

Dùng phương pháp điện phân nóng chảy muối clorua hay bazơ

MgCl