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

1) S + 0₂ = S0₂;

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 

Аналогічно можна одержати кислоту із солі, оксиди з основ і кислот, чисті метали й неметали з їхніх оксидів і солей .

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.