Metaller, metal olmayanlar ve bunların bileşiklerinin genetik ilişkisi.
Öncelikle maddelerin sınıflandırılmasına ilişkin bilgilerimizi diyagram şeklinde sunuyoruz (Şema 1).
şema 1
İnorganik maddelerin sınıflandırılması
Basit maddelerin sınıflarını bilerek iki genetik seri oluşturmak mümkündür: metallerin genetik serisi ve metal olmayanların genetik serisi.
Genetik metal serisinin iki çeşidi vardır.
1. Alkalilerin hidroksit olarak karşılık geldiği genetik metal serisi. İÇİNDE Genel görünüm böyle bir seri aşağıdaki dönüşüm zinciriyle temsil edilebilir:
Örneğin kalsiyumun genetik serisi:
Ca → CaO → Ca(OH)2 → Ca3 (PO4)2.
2. Çözünmeyen bir baza karşılık gelen genetik metal serisi. Bu seri, karşılıklı dönüşümler (doğrudan ve ters) fikrini daha iyi yansıttığı için genetik bağlantılar açısından daha zengindir. Genel olarak böyle bir seri aşağıdaki dönüşüm zinciriyle temsil edilebilir:
metal → bazik oksit → tuz →
→ baz → bazik oksit → metal.
Örneğin bakırın genetik serisi:
Cu → CuO → CuCl 2 → Cu(OH) 2 → CuO → Cu.
Burada da iki çeşit ayırt edilebilir.
1. Çözünür bir asidin hidroksit olarak karşılık geldiği metal olmayanların genetik serisi, aşağıdaki dönüşüm zinciri biçiminde yansıtılabilir:
metal olmayan → asidik oksit → asit → tuz.
Örneğin fosforun genetik serisi:
P → P 2 Ö 5 → H 3 PO 4 → Ca 3 (PO 4) 2.
2. Çözünmeyen bir asite karşılık gelen metal olmayanların genetik serisi, aşağıdaki dönüşüm zinciri kullanılarak temsil edilebilir:
ametal → asit oksit → tuz →
→ asit → asit oksit → metal olmayan.
İncelediğimiz asitlerden yalnızca silisik asit çözünmez olduğundan, son genetik seriye örnek olarak silikonun genetik serisini ele alalım:
Si → SiO 2 → Na 2 SiO 3 → H 2 SiO 3 → SiO 2 → Si.
Anahtar kelimeler ve ifadeler
- Genetik bağlantı.
- Genetik metal serileri ve çeşitleri.
- Ametallerin genetik serileri ve çeşitleri.
Bilgisayarla çalışmak
- Elektronik uygulamaya bakın. Ders materyalini inceleyin ve verilen görevleri tamamlayın.
- Paragraftaki anahtar kelimelerin ve kelime öbeklerinin içeriğini ortaya çıkaran ek kaynak görevi görebilecek internette e-posta adreslerini bulun. Yeni bir ders hazırlarken öğretmene yardımınızı sunun - şu adresten bir mesaj gönderin: anahtar kelimeler ve sonraki paragraftaki ifadeler.
Sorular ve görevler
Bu ders “Sınıflar” konusundaki bilginin genelleştirilmesine ve sistemleştirilmesine ayrılmıştır. inorganik maddeler" Öğretmen size bir sınıfın maddelerinden başka bir sınıfın maddesini nasıl elde edebileceğinizi anlatacaktır. Edinilen bilgi ve beceriler, dönüşüm zincirleri boyunca reaksiyon denklemlerinin oluşturulmasında faydalı olacaktır.
Sırasında kimyasal reaksiyonlar kimyasal bir element kaybolmaz, atomlar bir maddeden diğerine geçer. Atomlar kimyasal element sanki basit bir maddeden daha karmaşık bir maddeye veya tam tersi bir maddeye aktarılmış gibi. Böylece genetik dizi denilen dizi ortaya çıkıyor. basit madde- metal veya metal olmayan - ve tuzla biten.
Tuzların metaller ve asidik kalıntılar içerdiğini hatırlatayım. Yani bir metalin genetik serisi şöyle görünebilir:
Bir bileşiğin oksijenle reaksiyonu sonucunda bir metalden bazik bir oksit elde edilebilir, bazik oksit su ile etkileşime girdiğinde bir baz verir (yalnızca bu baz bir alkali ise) ve bir tuz olabilir bir bazdan, bir asit, tuz veya asidik oksit ile değişim reaksiyonunun sonucu olarak elde edilir.
Lütfen bu genetik serinin yalnızca hidroksitleri alkali olan metaller için uygun olduğunu unutmayın.
Lityumun genetik serisindeki dönüşümlerine karşılık gelen reaksiyon denklemlerini yazalım:
Li → Li 2 O → LiOH → Li 2 SO 4
Bildiğiniz gibi metaller oksijenle etkileşime girdiğinde genellikle oksitler oluşturur. Lityum atmosferik oksijenle oksitlendiğinde lityum oksit oluşturur:
4Li + Ö2 = 2Li2Ö
Su ile etkileşime giren lityum oksit, suda çözünür bir baz (alkali) olan lityum hidroksit oluşturur:
Li 2 O + H 2 O = 2LiOH
Lityum sülfat, örneğin sülfürik asit ile nötrleştirme reaksiyonunun bir sonucu olarak lityumdan çeşitli yollarla elde edilebilir:
2. Kimyasal bilgi ağı ().
Ev ödevi
1. s. 130-131 Sayı 2.4 itibaren Çalışma kitabı kimyada: 8. sınıf: P.A. ders kitabına. Orzhekovsky ve diğerleri “Kimya. 8. sınıf” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovski; ed. prof. P.A. Orzhekovsky - M .: AST: Astrel: Profizdat, 2006.
2. s.204 Sayı 2, 4 P.A. ders kitabından. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Şalaşova “Kimya: 8. sınıf,” 2013
İçinde yaşadığımız ve küçük bir parçası olduğumuz maddi dünya tektir ve aynı zamanda sonsuz çeşitliliğe sahiptir. Bu dünyanın kimyasal maddelerinin birliği ve çeşitliliği, en açık şekilde, genetik dizi olarak adlandırılan maddelere yansıyan genetik bağlantıda ortaya çıkar. En çok vurgulayalım karakteristik özellikler böyle satırlar.
1. Bu serideki tüm maddeler tek bir kimyasal elementten oluşmalıdır. Örneğin aşağıdaki formüller kullanılarak yazılmış bir seri:
2. Aynı elementten oluşan maddeler farklı sınıflara ait olmalıdır; farklı şekiller Onun varlığı.
3. Bir elementin genetik serisini oluşturan maddeler karşılıklı dönüşümlerle bağlanmalıdır. Bu özelliğe dayanarak tam ve eksik genetik serileri ayırt etmek mümkündür.
Örneğin, yukarıdaki brom genetik serisi eksik, eksik olacaktır. İşte bir sonraki satır:
zaten tamamlanmış sayılabilir: basit brom maddesiyle başladı ve onunla sona erdi.
Yukarıdakileri özetleyerek genetik serinin aşağıdaki tanımını verebiliriz.
Genetik seri- bu bir dizi maddedir - bir kimyasal elementin bileşikleri olan, karşılıklı dönüşümlerle birbirine bağlanan ve bu maddelerin ortak kökenini veya oluşumunu yansıtan farklı sınıfların temsilcileri.
Genetik bağlantı- Maddelerin karşılıklı dönüşümü sırasında gerçekleştirilen bu bağlantının canlı ama özel bir tezahürü olan genetik diziden daha genel bir kavram. O halde, ilk verilen madde dizisinin de bu tanıma uyduğu açıktır.
Üç tür genetik seri vardır:
En zengin metal serileri farklı oksidasyon durumları sergiler. Örnek olarak, oksidasyon durumu +2 ve +3 olan demirin genetik serisini düşünün:
Demiri demir (II) klorüre oksitlemek için demir (III) klorür elde etmekten daha zayıf bir oksitleyici madde almanız gerektiğini hatırlayalım:
Metal serilerine benzer şekilde metal olmayan seriler de farklı dereceler oksidasyon, örneğin +4 ve +6 oksidasyon durumlarına sahip genetik kükürt serisi:
Yalnızca son geçiş zorluğa neden olabilir. Kuralı izleyin: Bir elementin oksitlenmiş bir bileşiğinden basit bir madde elde etmek için, bu amaçla onun en indirgenmiş bileşiğini, örneğin metal olmayan bir uçucu hidrojen bileşiğini almanız gerekir. Bizim durumumuzda:
Doğadaki bu reaksiyon volkanik gazlardan kükürt üretir.
Aynı şekilde klor için:
3. Amfoterik oksit ve hidroksite karşılık gelen metalin genetik serisi,Bağlar açısından çok zengindirler çünkü şartlara bağlı olarak asidik veya bazik özellikler gösterirler.
Örneğin çinkonun genetik serisini düşünün:
İnorganik madde sınıfları arasındaki genetik ilişki
Karakteristik, farklı genetik serilerin temsilcileri arasındaki reaksiyonlardır. Aynı genetik seriden gelen maddeler kural olarak etkileşime girmez.
Örneğin:
1. metal + metal olmayan = tuz
Hg + S = HgS
2Al + 3I 2 = 2AlI 3
2. bazik oksit + asidik oksit = tuz
Li 2 O + C02 = Li 2 C03
CaO + SiO2 = CaSiO3
3. baz + asit = tuz
Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H20
FeCl3 + 3HNO3 = Fe(NO3)3 + 3HCl
tuz asit tuz asit
4. metal - ana oksit
2Ca + O2 = 2CaO
4Li + Ö2 =2Li2O
5. metal olmayan - asit oksit
S + Ö2 = SO2
4As + 5O 2 = 2As 2 O 5
6. bazik oksit - baz
BaO + H20 = Ba(OH)2
Li 2 O + H 2 O = 2LiOH
7. asit oksit - asit
P 2 Ö 5 + 3H 2 Ö = 2H 3 PO 4
S03 + H20 =H2S04
Genetik dizi metaller ve bileşikleri
Bu sıraların her biri bir metalden, onun ana oksidinden, bir bazından ve aynı metalin herhangi bir tuzundan oluşur:
Tüm bu serilerde metallerden bazik oksitlere geçmek için oksijenle kombinasyon reaksiyonları kullanılır, örneğin:
2Ca + O2 = 2CaO; 2Mg + O2 = 2MgO;
İlk iki sıradaki bazik oksitlerden bazlara geçiş, bildiğiniz hidrasyon reaksiyonu yoluyla gerçekleştirilir, örneğin:
СaO + H20 = Сa(OH) 2.
Son iki sıra ise içerdikleri MgO ve FeO oksitleri suyla reaksiyona girmiyor. Bu gibi durumlarda baz elde etmek için bu oksitler önce tuzlara, daha sonra bazlara dönüştürülür. Bu nedenle, örneğin MgO oksitten Mg(OH)2 hidroksite geçişi gerçekleştirmek için ardışık reaksiyonlar kullanılır:
MgO + H2S04 = MgS04 + H20; MgS04 + 2NaOH = Mg(OH)2 ↓ + Na2S04.
Bazlardan tuzlara geçiş, zaten bildiğiniz reaksiyonlarla gerçekleştirilir. Bu yüzden, çözünür bazlarİlk iki sırada yer alan (alkaliler) asitlerin, asit oksitlerin veya tuzların etkisi altında tuzlara dönüştürülür. Son iki sıradaki çözünmeyen bazlar, asitlerin etkisi altında tuzlar oluşturur.
Ametallerin genetik serisi ve bileşikleri.
Bu serilerin her biri bir metal olmayan, bir asidik oksit, karşılık gelen bir asit ve bu asidin anyonlarını içeren bir tuzdan oluşur:
Tüm bu serilerde metal olmayanlardan asidik oksitlere geçmek için oksijenle kombinasyon reaksiyonları kullanılır, örneğin:
4P + 5O2 = 2 P205; Si + O2 = Si02;
Asidik oksitlerden asitlere geçiş ilk üç serisi sizin tarafınızdan bilinen hidrasyon reaksiyonu ile gerçekleştirilir, örneğin:
P205 + 3H20 = 2H3P04.
Ancak son sırada yer alan SiO 2 oksitin suyla reaksiyona girmediğini biliyorsunuz. Bu durumda ilk önce karşılık gelen tuza dönüştürülür ve daha sonra ondan elde edilir. doğru asit:
Si02 + 2KOH = K2Si03 + H20; K2Si03 + 2HCl = 2KCl + H2Si03 ↓.
Asitlerden tuzlara geçiş, bildiğiniz bazik oksitler, bazlar veya tuzlarla reaksiyonlarla gerçekleştirilebilir.
Hatırlanacak şeyler:
· Aynı genetik diziye ait maddeler birbirleriyle reaksiyona girmez.
· Genetik serinin maddeleri farklı şekiller birbirleriyle reaksiyona girerler. Bu tür reaksiyonların ürünleri her zaman tuzlardır (Şekil 5):
Pirinç. 5. Farklı genetik serilerdeki maddeler arasındaki ilişkinin şeması.
Bu diyagram farklı sınıflar arasındaki ilişkiyi gösterir inorganik bileşikler ve aralarındaki kimyasal reaksiyonların çeşitliliğini açıklar.
Konuyla ilgili ödev:
Aşağıdaki dönüşümleri gerçekleştirmek için kullanılabilecek reaksiyon denklemlerini yazın:
1. Na → Na20 → NaOH → Na2C03 → Na2S04 → NaOH;
2. P → P205 → H3PO4 → K3PO4 → Ca3 (PO4)2 → CaS04;
3. Ca → CaO → Ca(OH)2 → CaCl2 → CaC03 → CaO;
4. S → S02 → H2S03 → K2S03 → H2S03 → BaS03;
5. Zn → ZnO → ZnCl2 → Zn(OH)2 → ZnS04 → Zn(OH)2;
6. C → C02 → H2C03 → K2C03 → H2C03 → CaC03;
7. Al → Al2(S04)3 → Al(OH)3 → Al203 → AlCl3;
8. Fe → FeCl2 → FeS04 → Fe(OH)2 → FeO → Fe3 (P04)2;
9. Si → SiO2 → H2SiO3 → Na2SiO3 → H2Si03 → Si02;
10. Mg → MgCl2 → Mg(OH)2 → MgS04 → MgC03 → MgO;
11. K → KOH → K2C03 → KCl → K2S04 → KOH;
12. S → S02 → CaS03 → H2S03 → S02 → Na2S03;
13. S → H2S → Na2S → H2S → S02 → K2S03;
14. Cl2 → HC1 → AlCl3 → KCl → HC1 → H2C03 → CaC03;
15. FeO → Fe(OH)2 → FeS04 → FeCl2 → Fe(OH)2 → FeO;
16. C02 → K2C03 → CaC03 → C02 → BaC03 → H2C03;
17. K 2 O → K 2 SO 4 → KOH → KCl → K 2 SO 4 → KNO 3;
18. P 2 O 5 → H 3 PO 4 → Na 3 PO 4 → Ca 3 (PO 4) 2 → H 3 PO 4 → H 2 SO 3;
19. Al203 → AlCl3 → Al(OH)3 → Al(NO3)3 → Al2(S04)3 → AlCl3;
20. S03 → H2S04 → FeS04 → Na2S04 → NaCl → HC1;
21. KOH → KCl → K2S04 → KOH → Zn(OH)2 → ZnO;
22. Fe(OH)2 → FeCl2 → Fe(OH)2 → FeS04 → Fe(N03)2 → Fe;
23. Mg(OH)2 → MgO → Mg(N03)2 → MgS04 → Mg(OH)2 → MgCl2;
24. Al(OH)3 → Al203 → Al(NO3)3 → Al2(S04)3 → AlCl3 → Al(OH)3;
25. H2S04 → MgS04 → Na2S04 → NaOH → NaN03 → HNO3;
26. HNO3 → Ca(NO3)2 → CaC03 → CaCl2 → HC1 → AlCl3;
27. CuCO3 → Cu(NO3)2 → Cu(OH)2 → CuO → CuS04 → Cu;
28. MgS04 → MgCl2 → Mg(OH)2 → MgO → Mg(NO3)2 → MgC03;
29. K2S → H2S → Na2S → H2S → S02 → K2S03;
30. ZnS04 → Zn(OH)2 → ZnCl2 → HC1 → AlCl3 → Al(OH)3;
31. Na2C03 → Na2S04 → NaOH → Cu(OH)2 → H20 → HNO3;