Презенація "Генетичні зв’язки між основними класами неорганічних сполук"

Волошина Олена Іванівна Вчитель хімії вищої категоріїХарківська гімназія № 125 Генетичні зв’язки між основними 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. Розглядаючи хімічні властивості сполук різних класів, можна простежити, як вони пов'язані між собою походженням, тобто скласти генетичні ряди, у яких простежується спорідненість між класами неорганічних сполук конкретного металу чи неметалу.

Усі метали можна поділити на дві групи: активні і неактивні. До активних відносять метали, які реагують з водою за звичайних умов. Це 10 металів: літій, натрій, калій, рубідій, цезій, францій, кальцій, стронцій, барій, радій. Їх оксиди сполучаються з водою з утворенням розчинних гідроксидів — лугів. Інші метали менш активні. Їх оксиди не реагують з водою, а основи у воді не розчиняються. Тому з оксиду отримати основу можна лише через сіль. Для неактивних металів генетичний ряд виглядає так: метал — основний оксид — сіль1 — основа — сіль2.

Генетичні ряди активних металів: Ряд Літію: Li→Li2 O→Li. OH→Li2 SO4. Ряд Кальцію: Ca→Ca. O→Ca(OH)2→Ca. CO3. Ряд Барію: Ba→Ba. O→Ba(OH)2→Ba3(PO4)2.

Складемо рівняння для генетичного ряду Барію: 2 Ba+O2=2 Ba. O, Ba. O+H2 O=Ba(OH)2, 3 Ba(OH)2+2 H3 PO4=Ba3(PO4)2+6 H2 O. Зверни увагу!Перетворення барій гідроксиду у ортофосфат можна здійснити також за допомогою кислотного оксиду чи розчинної солі:3 Ba(OH)2+P2 O5=Ba3(PO4)2↓+3 H2 O, 3 Ba(OH)2+2 Na3 PO4=Ba3(PO4)2↓+6 Na. OH.

Генетичні ряди неактивних металів: Ряд Магнію: Mg→Mg. O→Mg. Cl2→Mg(OH)2→Mg. SO4. Ряд Феруму: Fe→Fe. O→Fe. SO4→Fe(OH)2→Fe(NO3)2. Ряд Купруму: Cu→Cu. O→Cu(NO3)2→Cu(OH)2→Cu. Cl2.

Складемо рівняння реакцій для ряду Купруму: 2 Cu+O2=2 Cu. O, Cu. O+2 HNO3=Cu(NO3)2+H2 O, Cu(NO3)2+2 Na. OH=Cu(OH)2+2 Na. NO3, Cu(OH)2+2 HCl=Cu. Cl2+2 H2 O. Зверни увагу!У ряду неактивного металу отримати сіль з основи можна лише за допомогою кислоти

Генетичний ряд неметалу складається з простої речовини, кислотного оксиду, кисневмісної кислоти і солі:неметал — кислотний оксид — кислота — сіль. Ряд Карбону: C→CO2→H2 CO3→Ca. CO3. Ряд Сульфуру: S→SO2→H2 SO3→K2 SO3. Ряд Фосфору: P→P2 O5→H3 PO4→Na3 PO4.

Запишемо реакції для ряду Фосфору: 4 P+5 O2=2 P2 O5, P2 O5+3 H2 O=2 H3 PO4, H3 PO4+3 Na. OH=Na3 PO4+3 H2 O. Сіль з кислоти можна також отримати за допомогою основного оксиду або іншої солі: 2 H3 PO4+3 Na2 O=2 Na3 PO4+3 H2 O, 2 H3 PO4+3 Na2 CO3=2 Na3 PO4+3 H2 O+3 CO2↑.

Ряд Силіцію дещо відрізняється, оскільки його оксид не реагує з водою, а кислота нерозчинна: Si→Si. O2→K2 Si. O3→H2 Si. O3→Ca. Si. O3. Si+O2=Si. O2, Si. O2+2 KOH=K2 Si. O3+H2 O, K2 Si. O3+H2 SO4=H2 Si. O3↓+K2 SO4, H2 Si. O3+Ca(OH)2=Ca. Si. O3+2 H2 O. Сіль силікатної кислоти можна також отримати за допомогою основного оксиду або іншої солі: H2 Si. O3+Ca. O=t°Ca. Si. O3+H2 O; H2 Si. O3+Ca. CO3=t°Ca. Si. O3+H2 O+CO2.

Речовини одного генетичного ряду одні з одними не реагують.

Взаємозв'язок речовин генетичних рядів металів і неметалів

Основні види взаємодії неорганічних речовин:метал + неметал = сіль. Наприклад: у реакціях натрію з хлором утворюється натрій хлорид: 2 Na+Cl2=2 Na. Cl. Основний оксид + кислотний оксид = сіль. Наприклад: при взаємодії кальцій оксиду з карбон (IV) оксидом утворюється кальцій карбонат: Ca. O+CO2=Ca. CO3. Основний оксид + кислота = сіль + вода. Наприклад: у результаті взаємодії купрум(II) оксиду і сульфатної кислоти утворюється купрум (II) сульфат: Cu. O+H2 SO4=Cu. SO4+H2 O. Основа (луг) + кислотний оксид = сіль + вода. Наприклад: при взаємодії калій гідроксиду з фосфор(V) оксидом утворюється сіль калій ортофосфат: 6 KOH+P2 O5=2 K3 PO4+3 H2 O. Основа + кислота = сіль + вода. Наприклад: у результаті реакції взаємодії ферум(II) гідроксиду з нітратною кислотою утворюється ферум (II) нітрат: Fe(OH)2+2 HNO3=Fe(NO3)2+2 H2 O. Відомі і інші приклади утворення солей.

Здійсніть перетворення: S→SO2→H2 SO3→Na2 SO31) S +O2→SO22) SO2+H2 O→ H2 SO3 3) H2 SO3+2 Na. OH→ Na2 SO3+2 H2 O

Na→Na2 O→Na. OH→Na2 SO31) 4 Na+O2→Na2 O2) Na2 O+H2 O→Na. OH 3) H2 SO3+2 Na. OH→Na2 SO3+2 H2 O

Установіть послідовність хімічних формул речовин у ланцюжку перетворень гідроксиду на сіль. А. Fe. Cl2 Б. Fe(OH)3 В. Fe2 O3 Г. Fe

Напишіть рівняння реакцій, щоб здійснити перетворення. Zn→Zn. O→Zn. Cl2→Zn(OH)2→Zn. SO4 Ca→Ca. O→Ca(OH)2→Ca. CO3 Al→ Al2 O3→ Al2(SO4)3→ Al(OH)3→ Al. Cl3

ПРИКЛАД РОЗВ'ЯЗКУ ЗАДАЧІОбчисліть кількість речовини магній сульфату, яку можна одержати з магнію масою 12 г, за схемою: Mg→Mg. O→Mg. SO41. Складаємо рівняння реакцій2 Mg + О2→ 2 Mg. OMg. O + Н2 SO4 →Mg. SO4 + Н2

2. За умовою задачі для перетворення дано масу магнію 12 г, а питають кількість речовини магній сульфату, отже, масу треба перевести в кількість речовини, використавши формулу n = m : Мn = 12 г : 24 г/моль= 0,5 моль (магнію)Згадуємо закон збереження маси речовин, який нам говорить про те, що кількість речовин в рівнянні реакції відносяться як цілі числа (коефіцієнти), які стоять перед формулами речовин.2 Mg + О2 → 2 Mg. O2 моль 1 моль 2 моль

Це означає:якщо в реакцію вступить 2 моль магнію, то і утвориться 2 моль магнію оксиду, тобто скільки вступить в реакцію, стільки ж і утвориться. Отже, якщо за умовою в реакцію вступило 0,5 моль магнію, то і оксиду магнію утвориться 0,5 моль.3. Дивимось на друге рівняння0,5 моль 0,5 моль Mg. O + Н2 SO4 → Mg. SO4 + Н2 1 моль 1 моль. Ми бачимо, що співвідношення однакове (1 до 1), отже якщо у нас є 0,5 моль оксиду магнію, то магнію сульфату утвориться така ж кількість 0,5 моль.4. Відповідь: утвориться 0,5 моль магнію сульфату.

Обчисліть кількість речовини натрій ортофосфату, якщо для реакції взяли 6,2 г фосфору.

Обчисліть кількість речовини кальцій карбонату, якщо для реакції взяли кальцій масою 30 г.

Напишіть рівняння реакцій, що відбуваються під час таких перетворень: а) K → K2 O → KOH → KCl → K2 SO4; б) H2 → H2 O → O2 → Zn. O → Zn. Cl2 → Zn(OH)2