Sự ăn mòn kim loại gây tổn thất to lớn về nhiều mặt cho nền kinh tế quốc dân. Không chỉ là sự mất mát một lượng lớn kim loại, mà chủ yếu là nhiều dụng cụ đắt tiền, nhiều thiết bị sản xuất quý giá, nhiều phương tiện giao thông hiện đại cần thiết phải sửa chữa hoặc thay thế vì bị ăn mòn. Việc này gây tốn kém
ĂN MÒN ĐIỆN HÓA VÀ ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
(TÀI LIỆU BÀI GIẢNG)
Giáo viên: PHÙNG BÁ DƢƠNG
Đây là tài liệu tóm lược các kiến thức đi kèm với bài giảng ỘĂn mòn điện hóa và điều chế kim loạiỢ thuộc Khóa học Học thêm hóa học 12 Ờ Thầy Dương tại website Hocmai.vn. Để có thể nắm vững kiến thức phần ỘĂn mòn điện hóa và điều chế kim loạiỢ, Bạn cần kết hợp xem tài liệu cùng với bài giảng này.
Khóa học Học thêm Hóa 12 ỜThầy Dương Ăn mòn điện hóa và điều chế kim loại
Hocmai.vn Ờ Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - gấp nhiều lần giá trị kim loại bị phá hủy. Chưa kể đến những thiệt hại về tắnh mạng và sức khỏe con người do kim loại bị phá hủy gây ra.
Có nhiều phương pháp chống ăn mòn kim loại. Có thể kể ra một số cách sau đây:
1. Phƣơng pháp bảo vệ bề mặt
Dùng những chất bền vững đối với môi trường, có cấu tạo đặc khắt không cho không khắ và nước thấm qua để phủ ngoài mặt những vật bằng kim loại.
Những chất phủ ngoài thường dùng là: các loại sơn chống gỉ, vecni, dầu mỡ, men, hợp chất polime. Một số kim loại bền như crom, đồng, kẽm... Một số hợp chất hóa học bền vững như oxit kim loại....
2. Dùng phƣơng pháp điện hóa:
Phương pháp bảo vệ điện hóa là nối kim loại này với một tấm kim loại khác có tắnh khử mạnh hơn làm Ộvật hi sinhỢ, tấm kim loại đó sẽ bị ăn mòn. Sau một thời gian người ta sẽ thay tấm kim loại mới.
Vắ dụ: Phần vỏ tàu chìm dưới nước (là dung dịch chất điện li, có chứa nhiều ion hòa tan) làm bằng thép dễ
bị ăn mòn. Vì thế, người ta gắn các lá kẽm vào phắa ngoài vỏ tàu chìm dưới nước. Zn có tắnh khử mạnh hơn Fe nên sẽ bị ăn mòn.
- Ở anot (cực âm): Zn bị oxi hóa: Zn → Zn 2+
+ 2e. - Ở catot (cực dương): O
2 hòa tan trong nước biển bị khử: 2H 2O + O
2 + 4e → 4OH -
B. ĐIỀU CHẾ KIM LOẠII. LÝ THUYẾT I. LÝ THUYẾT
1. Nguyên tắc điều chế kim loại.
Trong hợp chất, kim loại tồn tại dưới dạng ion dương Mn+. Muốn chuyển hóa những ion này thành nguyên tử kim loại, ta thực hiện sự khử các ion kim loại:
2. Phƣơng pháp điều chế kim loại.
a. Phương pháp thủy luyện
Phạm vi áp dụng: Dùng để điều chế những kim loại có tắnh khử yếu như Cu, Hg, Ag, Au, ... Phương pháp:
- Dùng dung dịch thắch hợp như H 2SO
4, NaOH, NaCN, Ầ để hòa tan kim loại hoặc hợp chất của kim loại và tách ra khỏi phần không tan có trong quặng.
- Dùng kim loại có tắnh khử mạnh hơn (trừ những kim loại tan trong nước) để khử ion kim loại khác trong dung dịch muối.
b. Phƣơng pháp nhiệt luyện
Phạm vi áp dụng: Điều chế được kim loại có tắnh khử trung bình và yếu như Zn, Fe, Sn, Pb, Ầ. kim loại thu được có độ tinh khiết không cao.
Cơ sở của phương pháp: Dùng chất khử như CO, H
2, C hoặc kim loại nhôm, kim loại kiềm, kiềm thổ để khử ion kim loại trong các hợp chất ở nhiệt độ cao.
Thắ dụ: Fe 2O
3 + 3CO t0 2Fe + 3CO 2 - Nếu quặng là sunfua kim loại như Cu
2S, ZnS, FeS
2, Ầ thì phải chuyển sunfua kim loại thành oxit kim loại. Sau đó khử oxit kim loại bằng chất khử thắch hợp:
Thắ dụ: Muốn điều chế Zn từ ZnS:
Nung quặng ZnS với khắ oxi dư: 2ZnS + 3O
2 t0 2ZnO + SO 2 . Sau đó khử ZnO bằng C ở nhiệt độ cao: ZnO + C t0
CO + Zn.
- Với kim loại khó nóng chảy như Cr, người ta dùng Al làm chất khử (đây được gọi là phương pháp nhiệt nhôm) Cr 2O 3 + Al t0 2Cr + Al 2O 3
- Với những kim loại kém hoạt động như Hg, Ag, chỉ cần đốt cháy quặng cũng đã thu được kim loại mà không cần khử bằng các tác nhân khác: HgS + O 2 0 t Hg + SO 2
c. Phƣơng pháp điện phân
Cơ sở của phương pháp: Dùng dòng điện một chiều khử các ion kim loại .
n
Khóa học Học thêm Hóa 12 ỜThầy Dương Ăn mòn điện hóa và điều chế kim loại
Hocmai.vn Ờ Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 - Phạm vi áp dụng: Điều chế được hầu hết các kim loại .
- Điều chế kim loại nhóm IA, IIA, Al bằng cách điện phân những hợp chất nóng chảy của chúng. Kim loại nhóm IA: Điện phân nóng chảy muối halogenua, hiđroxit.
Kim loại nhóm IIA: Điện phân nóng chảy muối halogenua. Al: Điện phân nóng chảy oxit .
- Điều chế những kim loại có tắnh khử trung bình và yếu như Zn, Cu, Ầ bằng cách điện phân dung dịch muối của chúng.
Thắ dụ:
Để điều chế kẽm kim loại có thể điện phân dung dịch ZnSO 4:
Nguồn: Hocmai.vn
dp
4 2 2 2 4
Khóa học Học thêm Hóa 12 ỜThầy Dương Ăn mòn điện hóa và điều chế kim loại
Hocmai.vn Ờ Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 -