Генетичний зв’язок між класами неорганічних речовин
Спорідненість і взаємозв’язок хімічних перетворень підтверджується генетичним зв’язком між класами неорганічних речовин. Одне просте речовина в залежності від класу і хімічних властивостей утворює ланцюжок перетворень складних речовин – генетичний ряд.
Неорганічні речовини
З’єднання, що не мають вуглецевого скелета, характерного для органічних речовин, називаються неорганічними або мінеральними речовинами. Всі мінеральні сполуки класифікуються на дві великі групи:
- Прості, що складаються з атомів одного елемента; Складні, що включають атоми двох і більше елементів.
До простих сполук відносяться:
- Метали (K, Mg, Ca); Неметали (O2, S, P); Інертні гази (Kr, Xe, Rn).
Складні речовини мають більш розгалужену класифікацію, наведену в таблиці.
Клас | Підклас | Приклади |
Оксиди | Основні | CaO, Na2O |
Кислотні | CO2, SO3 | |
Амфотерні | ZnO, Al2O3 | |
Гідроксиди | Нерозчинні основи | Mg(OH)2, Cu(OH)2 |
Луги | NaOH, Ba(OH)2 | |
Амфотерні | Zn(OH)2, Fe(OH)3 | |
Кислоти | Безкисневі | HCl, H2S, HCN |
Кисневмісні | HNO3, H2SO4 | |
Солі | Основні (комплексні) | Zn(OH)Cl, Cu2(OH)2CO3 |
Кислі | NaHSO3, CaHPO4 | |
Середні | Na2SO4, Ca3(PO4)2 |
Амфотерні метали утворюють відповідні оксиди і гідроксиди. Амфотерні сполуки виявляють властивості кислот і підстав.
Генетичні ряди
Прості речовини – метали і неметали – утворюють ланцюжки перетворень, що відображають генетичний зв’язок неорганічних речовин. За допомогою хімічних реакцій приєднання, заміщення і розкладання утворюються нові більш прості або складні з’єднання.
Кожна ланка ланцюжка пов’язано з попереднім наявністю простого речовини. Різниця між двома типами генетичних рядів полягає в реакції з водою: метали утворюють розчинні і нерозчинні підстави, неметали – кислоти.
Основні ланцюжка перетворень описані в таблиці.
Речовина | Генетичний ряд | Приклади |
Метал | Активний метал → основний оксид → луг → сіль | – 2Са + О2 → 2CaO; – CaO + Н2О → Ca(ОН)2; – Ca(ОН)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O |
Малоактивний метал → основний оксид → сіль → нерозчинна основа → основний оксид → метал | – 2Cu + O2 → 2CuO; – CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O; – CuCl2 + 2KOH → Cu(OH)2 + 2KCl; – Cu(OH)2 → CuO + H2O; – CuO + H2 → Cu + H2O | |
Неметал | → кислотний оксид → розчинна (сильна) кислота → сіль | – 4P + 5O2 → 2P2O5; – P2O5 + 3H2O → 2H3PO4; – H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O |
→ кислотний оксид → сіль → нерозчинна (слабка) кислота → кислотний оксид → неметалл | – Si + O2 → SiO2; – SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O; – Na2SiO3 + 2HCl → H2SiO3 + 2NaCl; – H2SiO3 → SiO2+ H2O; – SiO2 + 2Zn → 2ZnO + Si |
За допомогою ланцюжка перетворення можна отримати середні (нормальні) або кислі солі. Комплексні солі можуть включати кілька атомів металів і неметалів.
Що ми дізналися?
Генетичний зв’язок показує взаємозв’язок між класами неорганічних речовин. Вона характеризується генетичним поруч – низкою перетворень простих речовин. До простих речовин відносяться метали і неметали. Метали утворюють розчинні і нерозчинні підстави залежно від активності. Неметали перетворюються в сильні або слабкі кислоти. Нові складні речовини ряду утворюються реакціями приєднання, заміщення і розкладання.