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.
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)2 + 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:
- Номенклатура неорганических веществ
- Характерные химические свойства простых веществ – металлов: щелочных, щелочноземельных, магния, алюминия; переходных металлов (меди, цинка, хрома, железа)
- Характерные химические свойства простых веществ – неметаллов: водорода, галогенов, кислорода, серы, азота, фосфора, углерода, кремния
- Характерные химические свойства оксидов: оснóвных, амфотерных, кислотных
- Характерные химические свойства оснований и амфотерных гидроксидов
- Характерные химические свойства кислот
- Характерные химические свойства солей: средних, кислых, оснóвных; комплексных (на примере соединений алюминия и цинка)
Как вы считаете, материал был полезен?