BÀI 17. DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI. 

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TÁCH KIM LOẠI

A - MỤC TIÊU BÀI HỌC

- Tiến hành được một số thí nghiệm hoặc mô tả được thí nghiệm (qua hình vẽ hoặc học liệu điện tử thí nghiệm) khi cho kim loại tiếp xúc với nước, hydrochloric acid,….

- Nêu được dãy hoạt động hóa học (K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, H, Cu, Ag, Au).

- Trình bày được ý nghĩa của dãy hoạt động hóa học.

- Nêu được phương pháp tách kim loại theo mức độ hoá học của chúng.

- Trình bày được quá trình tách một số kim loại có nhiều ứng dụng như:

+ Tách sắt ra khỏi iron (III) oxide bởi carbon oxide;

+ Tách nhôm ra khỏi aluminium oxide bởi phản ứng điện phân;

+ Tách kẽm ra khỏi zinc sulfide bởi oxygen và carbon (than).

B - NHỮNG KIẾN THỨC CẦN GHI NHỚ

I. Xây dựng dãy hoạt động hóa học của kim loại

1. Mô tả thí nghiệm phản ứng của kim loại với nước

0- Các kim loại không tác dụng với nước: Ag, Au,..

- Các kim loại có thể phản ứng với nước ở điều kiện thường: Na, K, Ca, Ba.

- Các kim loại tác dụng chậm với nước: Mg, Zn,...

Vậy mức độ phản ứng của các kim loại với nước là:

Na, K,...> Mg, Zn,...>  Ag,Au,...

2. Khảo sát phản ứng của các kim loại Fe, Cu với dung dịch acid

- Hiện tượng của từng ống nghiệm

+ Ống nghiệm 1: Mg tác dụng với HCl mãnh liệt, xuất hiện rất nhiều bọt khí, kim loại tan dần tạo dung dịch trong suốt.

+ Ống nghiệm 2: Fe tác dụng với HCl từ từ, có xuất hiện bọt khí, mẫu kim loại tan chậm tạo dung dịch nâu nhạt.

+ Ống nghiệm 3: không có hiện tượng nào xảy ra

PTHH: 

Mg + HCl → MgCl₂ + H₂

Fe + HCl → FeCl₂ + H₂

Nhận xét: 

Độ hoạt động hóa học của các kim loại:

Mg > Fe> Cu

3. So sánh mức độ hoạt động hóa học của Ag và Cu

- Hiện tượng xảy ra của phản ứng:

+ Ống nghiệm 1: Không có hiện tượng gì.

+ Ống nghiệm 2: Có kim loại bám bên ngoài thanh kim loại ban đầu, màu sắc của dung dịch thay đổi dần.

PTHH: Cu + 2AgNO₃ →  Cu(NO₃)₂ + 2Ag

- Nhận xét: 

+ Kim loại đồng đẩy được bạc ra khỏi muối AgNO₃, nhưng không đẩy được kẽm ra khỏi muối ZnSO_4. Kim loại kẽm hoạt động hoá học mạnh hơn đồng, kim loại đồng hoạt động hoá học mạnh hơn kim loại bạc.

+ Mức độ hoạt động hoá học của Zn > Cu >Ag.

- Dãy hoạt động hóa học: K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, H, Cu, Ag, Au.

II. Ý nghĩa dãy hoạt động hóa học 

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

- Các kim loại hoạt động hóa học đứng trước Mg phản ứng được với nước ở điều kiện thường, giải phóng 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 dung dịch muối.

Kết luận

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

III. Tách một số kim loại có nhiều ứng dụng.

1. Tìm hiểu phương pháp điện phân nóng chảy.

- Phương pháp điện phân nóng chảy được sử dụng để điều chế các kim loại hoạt động hoá học mạnh như Li, Na, K, Ca,... Từ những hợp chất của chúng.

2. Tìm hiểu phương pháp nhiệt luyện.

- Người ta thường sử dụng phương pháp nhiệt luyện để tách những kim loại có độ hoạt động hoá học trung bình như Zn, Fe,.. ra khỏi hợp chất oxide.

- Ngoài hai phương pháp tách kim loại đã học, người ta còn dùng phương pháp thuỷ luyện. Phương pháp này sử dụng kim loại hoạt động hoá học mạnh hơn để tách các kim loại hoạt động hoá học yếu (Au, Ag,..) ra khỏi các hợp chất ở dạng dung dịch.