8 клас
У перекладі з
грецької генетичний означає — такий, що
стосується походження, вивчає розвиток чого-небудь.
Розглядаючи хімічні
властивості сполук різних класів, можна простежити, як вони пов’язані за
походженням, тобто скласти генетичні ряди, в яких простежується споріднений
зв’язок між класами неорганічних сполук.
Генетичний зв’язок — це зв’язок між речовинами різних класів, що
ґрунтується на взаємоперетворенні речовин і показує походження одних речовин
від інших.
Знання генетичних
зв’язків пояснює різноманітність класів неорганічних сполук і речовин у
природі, відкриває перед ученими перспективи створення нових речовин.
Було давно помічено, що
речовини, які беруть свій початок від простих речовин — металів, суттєво
відрізняються за властивостями від речовин, що беруть початок від неметалів.
Тому розрізняють два генетичних ряди: генетичний
ряд металів та генетичний
ряд неметалів.
Генетичний
ряд металів.
Генетичний ряд
металів має такий
вигляд:
_
метал —> основний
оксид —>основа
(луг) —>
сіль.
Метал, що започатковує
генетичний ряд,
наявний в усіх його складних речовинах, наприклад:
1
2 3
Ca —> CaO —>Са(ОН)2
—>СаС12
1)
2Са + 02 =
2СаО;
2) СаО
+ Н20 = Са(ОН)2;
3) Са(ОН)2
+ 2НС1 = СаС12 + 2Н20.
Звернути
увагу учнів.
Правило
генетичних зв’язків:
1. Кількість
стрілочок у схемі відповідає кількості рівнянь хімічних реакцій, які необхідно
скласти.
2. Сполуки,
записані перед стрілочкою, обов’язково мають вступити в хімічну реакцію.
3. Сполуки,
записані після стрілочки, мають утворитися внаслідок реакції.
Проте, як вам відомо,
нерозчинну основу не можна добути з оксиду, піддавши його взаємодії з водою.
Тому генетичний зв’язок ускладнюється на одну ланку:
метал —> основний оксид —>сіль —> основа —> інша сіль.
Для заліза та сполук Феруму
він має вигляд:
1 2 3 4
Fe —> FeO—> FeS04 —> Fe(OH)2 —> FeCl2
1) 2Fe+O2=2FeO
2) FeO + H2SO4=FeSO4+H2O
3)
FeSO4+2NaOH
=Fe(OH)2 +Na2SO4
4) Fe(OH)2+2HCl= FeCl2+2H2O
Генетичний
ряд неметалів.
Генетичний ряд неметалів вибудовується за тим самим принципом,
що й металів, лише гідрат оксиду в ньому не основа, а кислота:
неметал
—> кислотний оксид —> кислота
—> сіль.
Розглянемо
генетичний ряд неметалів на прикладі сірки:
1 2 3
S —> S02
—> Н2S03
—> К2S03
2) Н20
+ S02 = Н2S03;
3) 2КОН + Н2S0з
= К2S03 + 2Н20.
2.
Генетичний ряд неметалів, у якому
основою виступає нерозчинна кислота. Цей ряд можна представити за допомогою
таких перетворень:
неметал
—> кислотний оксид →сіль
—> кислота —> кислотний оксид —> неметал.
Наприклад, генетичний ряд
Сіліцію:
1 2 3 4 5
Si —> SіO2 —> Na2SiО3 —> Н2
SіО3 —> SiO2 —> Si.
1) Si + O2 = SіO2
2)
SіO2 + 2NaОH = Na2SiО3 + Н2 О
3)
Na2SiО3 + 2НCl = 2NaCl + Н2SiО3
4)
Н2SiО3 = SiО2 + Н2
О
5)
SiО2 = Si + О2
Cхеми 1 і 2 можуть
змінюватися. У загальному вигляді така схема матиме набагато більш складну
структуру. Наприклад, схема .
Генетичний зв’язок класів
неорганічних сполук. Схема
Отже,
ви ознайомилися з типовими варіантами генетичних рядів металів і неметалів.
Проте
необов’язково, щоб з утворенням солі генетичний ряд завершувався. Його можна
продовжити і, зокрема, у зворотному напрямі:
1 2 3 4 5 6 7
Cu —> CuO —> CuS04 —>Cu(OH)2 —> CuCl2 —> Cu(OH)2 —> CuO —> Cu
1)
2Cu
+ 02 = 2CuO;
2) CuO + H2S04 - CuS04 + H20;
3)
CuS04
+ 2KOH - Cu(OH)2 + K2S04;
4)
Cu(OH)2
+ 2HC1 - CuCl2 + 2H20.
5)
CuСl2 + 2NaOH = Cu(OH)2
+ NaCl
6)
Си(ОН)2 —> CuO + Н20;
7)
CuO + Н2 —> Cu + Н20.