Dãy hoạt động hóa học của kim loại. Một số phương pháp tách kim loại SVIP

1. Xây dựng dãy hoạt động hóa học

Mô tả thí nghiệm phản ứng của kim loại với nước

Thực hiện thí nghiệm phản ứng của hai kim loại sodium và magnesium với nước. 

Mẩu sodium phản ứng mạnh với nước.

Mẩu magnesium không phản ứng với nước ở điều kiện thường và phản ứng chậm với nước nóng.

Thí nghiệm phản ứng của kim loại với dung dịch hydrochloric acid

​Thí nghiệm 1: Cho đinh sắt vào ống nghiệm chứa dung dịch HCl (1), dây đồng vào ống nghiệm chứa HCl (2), mẩu magnesium vào ống nghiệm chứa HCl (3).

Thí nghiệm phản ứng của kim loại với dung dịch muối

Thí nghiệm 2: Cho dây đồng vào 2 mL dung dịch ZnSO₄ (1) và 2 mL dung dịch AgNO₃ (2).

Dãy hoạt động hóa học:

K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, H, Cu, Ag, Au

2. Ý nghĩa của dãy hoạt động hóa học

- Từ trái sang phải, mức độ hoạt động hóa học giảm dần.

- Các kim loại đứng trước Mg phản ứng mạnh với nước ở điều kiện thường tạo thành base và khí hydrogen.

- Kim loại đứng trước H có thể tác dụng với dung dịch acid, giải phóng khí hydrogen.

- Kim loại đứng trước (trừ K, Na, Ca,...) có thể đẩy kim loại đứng sau ra khỏi muối của nó.​

3. Tách một số kim loại có nhiều ứng dụng

Tìm hiểu về phương pháp điện phân nóng chảy

Phương pháp điện phân nóng chảy được sử dụng để điều chế các kim loại hoạt động hóa học mạnh như Li, Na, K, Ca,... từ những hợp chất của chúng (muối, oxide,...).

Ví dụ 1: Nhôm được sản xuất từ quặng bauxide.

Tìm hiểu phương pháp nhiệt luyện

Trong ngành công nghiệp luyện kim, để tách được các kim loại hoạt động trung bình như Zn, Fe,... ra khỏi hỗn hợp oxide, người ta sử dụng phương pháp nhiệt luyện. Phương pháp này sử dụng các chất như CO, C, Al,... phản ứng với oxide của kim loại cần tách.

Ví dụ 2: Người ta sử dụng khí carbon monoxide để tách sắt ra khỏi hỗn hợp iron(III) oxide.

Fe₂O₃ + 3CO \(\underrightarrow{t^o}\) 2Fe + 3CO₂

Ví dụ 3: Nung nóng quặng sphalerite ở nhiệt độ cao với luồng không khí trong lò để tạo thành zinc oxide.

2ZnS + 3O₂ \(\underrightarrow{t^o}\) 2ZnO + 2SO₂

Cho ZnO phản ứng với C ở nhiệt độ cao thu được kẽm.

ZnO + C \(\underrightarrow{t^o}\) Zn + CO

1. Dãy hoạt động hóa học của một số kim loại:

K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, H, Cu, Ag, Au

2. Dựa vào dãy hoạt động hóa học của kim loại, ta có thể xác định được mức độ hoạt động của kim loại.

3. Tách một số kim loại có nhiều ứng dụng:

- Phương pháp điện phân nóng chảy: Sử dụng để tách kim loại hoạt động hóa học mạnh (K, Na, Ca,...). Trong công nghiệp, nhôm được tách từ quặng bauxide bằng phương pháp điện phân nóng chảy.

- Phương pháp nhiệt luyện: Sử dụng các chất phản ứng thích hợp (C, CO,...) để tách kim loại hoạt động hóa học trung bình (Fe, Zn, Pb,...) ra khỏi oxide của chúng.