Хімія. Повторне видання. 8 клас. Ярошенко
Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.
§ 40. Генетичні зв’язки між основними класами неорганічних сполук
Опрацювавши матеріал параграфа, ви зможете:
- оперувати поняттям «генетичний ряд»;
- установлювати генетичні зв’язки між простими та складними речовинами, основними класами неорганічних сполук;
- працювати з інформацією, поданою у вигляді схем.
ГЕНЕТИЧНІ РЯДИ. Різноманітність вивчених вами неорганічних сполук представлена схемою 12.
Схема 12. Класи неорганічних сполук
Під час вивчення властивостей речовин ви з’ясували, що за допомогою відповідних хімічних реакцій з речовин одного класу можна добувати речовини інших класів. Такі взаємоперетворення дістали назву генетичних рядів.
У перекладі з грецької генетичний означає — такий, що стосується походження, розвитку чого-небудь.
Вивчаючи хімічні властивості сполук різних класів, ви мали змогу простежити, як вони пов’язані між собою походженням. Це допоможе вам складати генетичні ряди, що відображають спорідненість речовин різних класів 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 генетичні ряди: генетичний ряд металів та генетичний ряд неметалів.
ГЕНЕТИЧНИЙ РЯД МЕТАЛІВ. Генетичний ряд металу та його сполук можна представити так:
МЕТАЛ → основний оксид → основа (луг) → сіль.
Йони металічного елемента, що започатковує генетичний ряд, наявні в усіх його складних речовинах.
1) 2Са + О2 = 2СаО
2) СаО + Н2О = Са(ОН)2
3) Са(ОН)2 + 2НСl = СаСl2 + 2Н2О
Як вам відомо, нерозчинну основу не можна добути з оксиду, піддавши його взаємодії з водою. У такому разі генетичний ряд металу доповнюється ще однією ланкою:
МЕТАЛ → основний оксид → сіль → основа → інша сіль.
Наведемо приклад такого генетичного ряду для міді та сполук Купруму.
1) 2Cu + О2 = 2СuО
2) CuO + H2SO4 = CuSO4 + Н2О
3) CuSO4 + 2КОН = Сu(ОН)2↓ + K2SO4
4) Сu(ОН)2 + 2НСl = СuСl2 + 2Н2О
Проте необов’язково, щоб з утворенням солі генетичний ряд завершувався. Його можна продовжити і, зокрема, у зворотному порядку.
У цьому прикладі перші чотири дії аналогічні розглянутим вище, а решта є новими.
5) CuCl2+ 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaCl
Остання дія вказує на те, що існують реакції, за допомогою яких можна вилучити метал з його оксиду й у такий спосіб добути просту речовину, що започаткувала генетичний ряд.
ГЕНЕТИЧНИЙ РЯД НЕМЕТАЛІВ. Генетичний ряд неметалів вибудовується за тим самим принципом, що й у металів, лише замість основи в ньому вказується кислота.
НЕМЕТАЛ → кислотний оксид → кислота → сіль
Розглянемо генетичний ряд неметалів на прикладі сірки.
1) S + О2 = SO2
2) Н2О + SO2= H2SO3
3) 2КОН + H2SO3 = K2SO3 + 2Н2О
Отже, ви ознайомилися з типовими варіантами генетичних рядів металів і неметалів.
ГЕНЕТИЧНІ ЗВ’ЯЗКИ МІЖ ОСНОВНИМИ КЛАСАМИ НЕОРГАНІЧНИХ СПОЛУК. Зв’язки простежуються не лише в межах генетичного ряду, а й між генетичними рядами металів і неметалів (схема 13, с. 226).
Схема 13. Схема генетичних зв’язків металів і неметалів та сполук металічних і неметалічних елементів
Хімія — це життя: сторінка природодослідника
Завдання. Розробіть план виконання дослідів на підтвердження генетичного ряду фосфору.
Дія 1. Складіть схему, що відображає генетичний ряд фосфору, використовуючи формули та назви речовин.
Дія 2. Доберіть речовини, необхідні для здійснення перетворень за складеною вами схемою.
Дія 3. Складіть рівняння реакцій відповідно до схеми.
Стисло про основне
• Генетичний зв’язок класів неорганічних сполук — це зв’язок, що розкриває здатність одних речовин перетворюватися на інші та доводить єдність їх походження.
• Генетичний ряд металів вибудовується на основі одного й того самого металічного елемента в зазначеній послідовності:
МЕТАЛ → основний оксид → основа → сіль.
• Генетичний ряд неметалів вибудовується на основі одного й того самого неметалічного елемента в зазначеній послідовності:
НЕМЕТАЛ → кислотний оксид → кислота → сіль.
• Між класами неорганічних сполук існує взаємозв’язок: з речовин одного класу можна добути речовини інших класів.
Сторінка ерудита
У параграфі подано генетичні ряди лінійної будови. Проте різноманітність речовин та їхніх властивостей дає змогу будувати розгалужені генетичні ряди. Такі ряди розкривають генетичні зв’язки між основними класами неорганічних сполук. Розглянемо це на конкретних прикладах.
Приклад 1. Генетичні зв’язки металу та сполук металічного елемента.
Приклад 2. Генетичні зв’язки неметалу та сполук неметалічного елемента.
Застосовуємо
156. Знайдіть і виправте помилку у схемі генетичного ряду неметалу.
НЕМЕТАЛ → оксид неметалічного елемента → основа → сіль
157. Доповніть генетичний ряд силіцію назвою невідомої сполуки:
силіцій → силіцій(ІV) оксид → ? → силікатна кислота.
Складіть рівняння відповідних реакцій.
158. З наведених формул речовин побудуйте генетичні ряди:
- a) Li2O, Li, LiOH, Li3PO4;
- б) MgSO4, Mg, Mg(OH)2, MgO.
Складіть рівняння хімічних реакцій за побудованими генетичними рядами. Зазначте типи хімічних реакцій та назви продуктів реакції.
159. Складіть рівняння реакцій до прикладів 1 і 2 з рубрики «Сторінка ерудита».
160. Побудуйте самостійно генетичний ряд для конкретного металу чи неметалу.
