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   Mg + Cl₂

Riêng với Al: Al₂O₃  2Al + 3/2O₂

b. Với kim loại đứng sau Al: (kim loại hoạt động hóa học trung bình và yếu)

Dùng phương pháp điện phân dung dịch muối của chúng:

                   2ZnSO₄ + 2H₂O  2Zn + O₂ + 2H₂SO₄

                   FeCl₂  Fe + Cl₂