Взаимосвязь различных классов неорганических веществ

Как уже известно, существует четыре класса неорганических соединений. К ним относятся оксиды, основания, кислоты и соли. При подробном изучении способов получения каждого класса соединений можно проследить определенную взаимосвязь между всеми классами. Например, из кислот можно получить соли, из оксидов основания и так далее. Такая связь называется генетической.

Следовательно, генетическая связь это связь между классами неорганических соединений, которая основана на получении веществ одного класса из веществ другого класса, а также их химических свойств.

На основании данной связи составляют генетические ряды, которые включают в себя представителей разных классов, но состоящие из одного элемента.

Генетическую связь можно представить в виде схемы.

Взаимосвязь различных классов неорганических веществ

Из данной схемы видно, что существует определенная взаимосвязь между классами. Основополагающими элементами генетического ряда являются либо металл, либо неметалл.

  • Для получения оксида необходимо осуществить взаимодействие металла либо неметалла с кислородом.
  • При взаимодействии с водой из основного оксида можно получить основание, а из кислотного – кислоту.
  • Соль образуется при различных реакциях между всеми классами неорганических соединений. Например, металл + неметалл, основный оксид + кислотный оксид, основание + кислота и так далее.

Можно выделить два типа генетических рядов, которые мы и рассмотрим. 

1. Генетический ряд металла

Металл → Основный оксид → Основание → Соль

  • Ряд кальция: Ca → CaO → Ca(OH)2 → Ca Cl2;
  • Ряд натрия: Na → Na2O → NaOH → Na3PO4;
  • Ряд магния: Mg → MgO → Mg(OH)2 → Mg(NO3)2;
  • Ряд железа: Fe → FeO → Fe(OH)2 → FeSO4.

Рассмотрим взаимосвязь в данных рядах на примере магния.

  • Для получения оксида магния из чистого металла, осуществим реакцию взаимодействия с кислородом.

Mg + O2 → MgO

  • При взаимодействии основного оксида с водой, в частности оксида магния, получим основание – гидроксид магния.

MgO + H2O → Mg(OH)2

  • Для получения соли из нерастворимого основания, необходимо добавить кислоту.

Mg(OH)+ HNO3 → Mg(NO3)2 + H2O

2. Генетический ряд неметалла

Неметалл → Кислотный оксид → Кислота → Соль

  • Ряд фосфора: P → P2O5 →H3PO4 → Na3PO4;
  • Ряд углерода: C → CO2 → H2CO3 → CaCO3;
  • Ряд серы: S → SO2 → H2SO3→ MgSO3;
  • Ряд кремния: Si → SiO2 → H2SiO3→ K2SiO3.

Рассмотрим взаимосвязь в данных рядах на примере углерода.

  • Для получения оксида углерода осуществим реакцию взаимодействия с кислородом – горение. Протекает с выделением энергии.

C + O2 → CO2

  • При взаимодействии кислотного оксида с водой, в частности оксида углерода, получим угольную кислоту.

CO + H2O → H2CO3

  • Для получения соли из кислоты, необходимо добавить основание.

Ca(OH)2 + H2CO3 → CaCO3↓ + 2H2O

Для составления генетических цепочек необходимо знать химические свойства каждого класса неорганических соединений, а также валентные возможности  того элемента, который лежит в основе генетического ряда.


 

Смотри также:

26 сентября 2020, 21:46

Комментарии

Для добавления комментариев необходимо авторизоваться.