Вначале наши сведения о классификации веществ представим в виде схемы (схема 1).
Схема 1
Классификация пеорганических веществ
Зная классы простых веществ, можно составить два генетических ряда: генетический ряд металлов и генетический ряд неметаллов.
Различают две разновидности генетического ряда металлов.
1. Генетический ряд металлов, которым в качестве гидроксида соответствует щёлочь. В общем виде такой ряд может быть представлен следующей цепочкой превращений:
Например, генетический ряд кальция:
Са → СаО → Са(ОН) 2 → Са 3 (РO 4) 2 .
2. Генетический ряд металлов, которым соответствует нерастворимое основание. Этот ряд богаче генетическими связями, так как полнее отражает идею взаимных превращений (прямых и обратных). В общем виде такой ряд может быть представлен следующей цепочкой превращений:
металл → основный оксид → соль →
→ основание → основный оксид → металл.
Например, генетический ряд меди:
Сu → СuО → СuСl 2 → Сu(ОН) 2 → СuО → Сu.
Здесь также можно выделить две разновидности.
1. Генетический ряд неметаллов, которым в качестве гидроксида соответствует растворимая кислота, может быть отражён в виде такой цепочки превращений:
неметалл → кислотный оксид → кислота → соль.
Например, генетический ряд фосфора:
Р → Р 2 O 5 → Н 3 РO 4 → Са 3 (РO 4) 2 .
2. Генетический ряд неметаллов, которым соответствует нерастворимая кислота, может быть представлен с помощью такой цепочки превращений:
неметалл → кислотный оксид → соль →
→ кислота → кислотный оксид → неметалл.
Так как из изученных нами кислот нерастворимой является только кремниевая кислота, в качестве примера последнего генетического ряда рассмотрим генетический ряд кремния:
Si → SiO 2 → Na 2 SiO 3 → H 2 SiO 3 → SiO 2 → Si.
Ключевые слова и словосочетания
Работа с компьютером
Вопросы и задания
Повторение. Генетическая связь классов неорганических соединений
Введение
Тема этого урока — «Повторение. Генетическая связь классов неорганических соединений». Вы повторите, как делятся все неорганические вещества, сделаете вывод, как из одного класса неорганических соединений можно получить другой. На основании полученных сведений узнаете, что такое генетическая связь таких классов, два основных пути таких связей.
Тема: Введение
Урок: Повторение. Генетическая связь классов неорганических соединений
Химия - это наука о веществах, их свойствах и превращениях друг в друга.
Рис. 1. Генетическая связь классов неорганических соединений
Все неорганические вещества можно разделить на:
Простые вещества
Сложные вещества.
Простые вещества делятся на:
Металлы
Неметаллы
Сложные вещества можно разделить на:
Основания
Кислоты
Соли. См. Рис.1.
Это бинарные соединения, состоящее из двух элементов, одним их которых является кислород в степени окисления -2. Рис.2.
Например, оксид кальция: Сa +2 О -2 ,оксид фосфора (V) P 2 O 5., оксид азота (IV) -« лисий хвост»
Рис. 2. Оксиды
Делятся на:
Основные
Кислотные
Основным оксидам соответствуют основания .
Кислотным оксидам соответствуют кислоты .
Соли состоят из катионов металла и анионов кислотного остатка .
Рис. 3. Пути генетических связей между веществами
Таким образом: из одного класса неорганических соединений можно получить другой класс.
Следовательно, все классы неорганических веществ взаимосвязаны .
Связь классов неорганических соединений часто называют генетической. Рис.3.
Генезис по - гречески означает «происхождение». Т.е. генетическая связь показывает взаимосвязь превращения веществ и их происхождение от единого вещества.
Существует два основных пути генетических связей между веществами. Один из них начинается металлом, другой - неметаллом.
Генетический ряд металла показывает:
Металл → Основной оксид → Соль →Основание → Новая соль.
Генетический ряд неметалла отражает такие превращения:
Неметалл→ Кислотный оксид →Кислота →Соль.
Для любого генетического ряда можно написать уравнения реакций, которые показывают превращения одних веществ в другие .
Для начала, нужно определить к какому классу неорганических соединений относится каждое вещество генетического ряда.
Подумать, как из вещества, стоящего до стрелочки, получить вещество стоящие после неё.
Пример №1. Генетический ряд металла.
Ряд начинается простым веществом металлом медью. Чтобы осуществить первый переход, нужно сжечь медь в атмосфере кислорода.
2Cu +O 2 →2CuO
Второй переход: нужно получить соль CuCl 2. Она образована соляной кислотой HCl, потому что соли соляной кислоты называются хлориды.
CuO +2 HCl → CuCl 2 + H 2 O
Третий шаг: чтобы получить нерастворимое основание, нужно к растворимой соли прибавить щелочь.
CuCl 2 + 2NaOH → Cu(OH) 2 ↓ + 2NaCl
Чтобы гидроксид меди(II) перевести в сульфат меди(II) прибавим к ней серную кислоту H 2 SO 4 .
Cu(OH) 2 ↓ + H 2 SO 4 → CuSO 4 + 2H 2 O
Пример №2. Генетический ряд неметалла.
Ряд начинается простым веществом неметаллом углеродом. Чтобы осуществить первый переход, нужно сжечь углерод в атмосфере кислорода.
C + O 2 → CO 2
Если к кислотному оксиду прибавить воду, получится кислота, которая называется угольной.
СO 2 + H 2 O → H 2 СO 3
Чтобы получить соль угольной кислоты - карбонат кальция, нужно к кислоте добавить соединение кальция, например гидроксид кальция Ca(OH) 2 .
H 2 СO 3 + Ca (OH) 2 → CaCO 3 + 2H 2 O
В состав любого генетического ряда входят вещества различных классов неорганических соединений.
Но в эти вещества обязательно входит один и тот же элемент. Зная, химические свойства классов соединений, можно подбирать уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить данные превращения. Эти превращения используются и на производстве, для подбора наиболее рациональных методов получения тех или иных веществ.
Вы повторили, как делятся все неорганические вещества, сделали вывод, как из одного класса неорганических соединений можно получить другой. На основании полученных сведений узнали, что такое генетическая связь таких классов, два основных пути таких связей.
1. Рудзитис Г.Е. Неорганическая и органическая химия. 8 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень/ Г. Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман.М.: Просвещение. 2011 г.176с.:ил.
2. Попель П.П.Химия:8 кл.: учебник для общеобразовательных учебных заведений/П.П. Попель, Л.С.Кривля. -К.: ИЦ «Академия»,2008.-240 с.: ил.
3. Габриелян О.С. Химия. 9 класс. Учебник. Издательство: Дрофа.:2001. 224с.
1. №№ 10-а,10з (с.112) Рудзитис Г.Е. Неорганическая и органическая химия. 8 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень/ Г. Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман.М.: Просвещение. 2011 г.176с.: ил.
2. Как двумя способами из оксида кальция получить сульфат кальция?
3. Составьте генетический ряд получения из серы сульфата бария. Напишите уравнения реакций.
Генетическая связь – это связь между веществами, которые относятся к разным классам.
Основные признаки генетических рядов:
1. Все вещества одного ряда должны быть образованы одним химическим элементом.
2. Вещества, образованные одним и тем же элементом, должны принадлежать к различным классам химических веществ.
3. Вещества, образующие генетический ряд элемента, должны быть связаны между собой взаимопревращениями.
Таким образом, генетическим называют ряд веществ, которые представляют разные классы неорганических соединений, являются соединениями одного и того же химического элемента, связаны взаимопревращениями и отражают общность происхождения этих веществ.
Для металлов выделяют три ряда генетически связанных веществ, для неметаллов - один ряд.
1. Генетический ряд металлов, гидроксиды которых являются основаниями (щелочами):
металл → основный оксид → основание (щелочь) → соль.
Например, генетический ряд кальция:
Ca → CaO → Ca(OH) 2 → CaCl 2
2. Генетический ряд металлов, которые образуют амфотерные гидроксиды:
соль
металл → амфотерный оксид → (соль) → амфотерный гидроксид
Например: ZnCl 2
Zn → ZnO → ZnSO 4 → Zn(OH) 2
(H 2 ZnO 2)
↓
Na 2 ZnO 2
Оксид цинка с водой не взаимодействует, поэтому из него сначала получают соль, а затем гидроксид цинка. Так же поступают, если металлу соответствует нерастворимое основание.
3. Генетический ряд неметаллов (неметаллы образуют только кислотные оксиды):
неметалл → кислотный оксид → кислота → соль
Например, генетический ряд фосфора:
P → P 2 O 5 → H 3 PO 4 → K 3 PO 4
Переход от одного вещества к другому осуществляется с помощью химических реакций.
