Урок 04 травня

Тема уроку: Генетичний зв'язок між класами неорганічних сполук

Перегляньте відео з даної теми

Уважно опрацюйте матеріал підручника § 38
Зробіть короткий конспект уроку.

Взаємозв’язки між класами речовин, можливість переходити від одного класу до іншого називають генетичними зв’язками

Генетичні зв’язки – це зв’язки між класами сполук, що ґрунтуються на одержанні одного класу речовин із речовин іншого класу.

Генетичні зв’язки можна зобразити у вигляді хімічних ланцюжків.

 Опрацюйте матеріал підручника, зверніть увагу на схеми

Із схем видно, що існує два ряди речовин із протилежними властивостями Один ряд:

Метал → Основний оксид → Основа

 характерний для елемента-металу. 

Наприклад,

Са  --- СаО --- Ca (OH) 2  --- CaSO 4

Цей ланцюжок підтверджуємо рівняннями реакцій:

2Ca  + О2  = 2CaO                                                       

СаО  + Н2О = Са(ОН) 2

Са(ОН)2  + Н2SO4  = CaSO 4  + 2H2O

Другий ряд:

Неметал → Кислотний оксид → Кислота.

характерний для елемента-неметалу. Простежується генетичний зв'язок між речовинами всередині ряду і між рядами.

 До цїєї ж речовини можна дійти, виходячи з неметалу, наприклад сірки:

S --- SO2 --- H2SО3  --- CaSO3  

Цей ланцюжок підтверджуємо рівняннями реакцій:

S  + O2  = SO2

SO2  + H2O = H2SO3

Н2SO3  + Ca(OH)2  =  CaSO3  + 2H2O

   Отже, різними шляхами добута одна і та ж сіль. Можливий і зворотний перехід - від солі до інших класів неорганічних сполук і простих речовин.

Під час горіння, скажімо фосфору утворюється кислотний оксид, що взаємодіє з водою, утворюючи кислоту.

          
  1. горіння фосфору.

  2. взаємодія фосфор (V) оксиду з водою

P → P₂O₅ →H₃PO₄

   1. 4 P + 5 O₂ → 2 P₂O₅

   2. P₂O₅ + 3 H₂O → 2 H₃PO₄

Існують і інші схеми. Широковідомий «кухоль хіміка» має такий вигляд (див.додаток і схему-плакат). Сусідні речовини взаємодіють між собою.

  

   

   

   Існує багато різних схем, що відображають генетичний зв'язок між основними класами неорганічних сполук. 

Широко відома схема "кухоль хіміка" (сусідні речовини взаємодіють між собою).

   Проте слід мати на увазі, що часто отримання речовин здійснюється не прямим, а опосередкованим шляхом. Наприклад, купрум(II) гідроксид не можна добути реакцією взаємомодії купрум(II) оксиду з водою, оскільки в цьому випадку взаємодії немає. Тоді застосовують непрямий шлях: на купрум(II) оксид діють кислотою, добувають сіль, а з солі дією розчину лугу добувають купрум(II) гідроксид.

Це важливо!

    Ланжюжок хімічних перетворень - це послідовність хімічних реакцій, в результаті яких одні речовини перетворюються на інші.

   Ви вже познайомилися з ланцюжками хімічних перетворень переглядаючи цю сторінку. Як же здійснити такі перетворення?

   Кілька практичних порад:

Щоб здійснити такий ланцюжок, потрібно насамперед вміти правильно записувати рівняння реакцій і знати, за яких умов вони протікають. Отже, необхідно мінімум знань: хімічні властивості речовин і способи їх отримання. 

Наприклад:

перед вами стоїть завдання: виконайте ланцюжок перетворень 

Cu --- CuO --- CuCl2  --- Cu(OH)2  --- CuSO4

1. Почніть з першої ланки ланцюжка: Cu. Спочатку запишіть його хімічну формулу і формулу речовини, що стоїть в ланцюжку наступною: CuO (він буде продуктом реакції).

Cu  + ... = CuO

Згадайте хімічні властивості металів, як можна отримати оксид металу. Очевидно, що CuO ми добудемо спалюючи мідь в кисні.

2Cu  + О2  = 2CuO

2. Тепер з CuO ми повинні отримати CuCl2 .

CuO   + ... = CuCl2 

Згадайте хімічні властивості основних оксидів, в результаті взаємодії з якими речовинами можна отримати сіль. Зрозуміло, що основні оксиди реагують з кислотами. Отже, CuO розчиняється в хлоридній кислоті HCl, утворюючи сіль CuCl2 (але буде ще один продукт реакції: H2O).

CuO   + 2HCl =  CuCl2  + Н2О

3. Далі з CuCl2    ми повинні отримати Cu(OH)2. 

CuCl2  + ... = Cu(OH)2

Cu(OH)2 можна отримати, додав до розчину купрум(II) хлориду розчин лугу:

CuCl2  + 2КОН =  Cu(OH)2  + 2KCl

4. Остання речовина яку ви повинні отримати це сіль CuSO4 з Cu(OH)2 .

Cu(OH)2  + ... = CuSO4

Ви вже знаєте, що основи реагують з кислотами (такі реакції називаються - реакції нейтралізації). Одже, при взаємодії з сульфатною кислотою можна отримати CuSO4 .

Cu(OH)2  + H2SO4 =  CuSO4  + 2H2O

Висновки

1.    Між класами речовин існує генетичний зв'язок, що ґрунтується на одержані одних одних речовин з інших

2.    В основі генетичних зв’язків лежить перехід хімічних елементів з одних речовин в інші.

3.    Одну й ту саму речовину можна одержати кількома способами.

4.    Генетичні зв’язки між класами речовин є ще одним підтвердженням основних законів природи.

Виконайте завдання

(по одному ланцюжку в кожному з чотирьох видів, які вам посильні) та надішліть зручним для вас способом

1. Завдання  (тренувальні)   Здійснити перетворення , складаючи відповідні хімічні рівняння

  Zn → ZnO → Zn(NO₃)₂ → Zn(OH)₂

   Fe → FeCl₂ → Fe(OH)₂ → FeSO₄

   Mg → MgO → MgCl₂ → Mg(OH)₂

   K → K₂O → KOH → KCl

2. Завдання середнього рівня: Одержіть речовину трьома  способами (теоретично):

1.    магній сульфат.

2.    кальцій карбонат.

3.    ферум (ІІ) хлорид

4.    цинк сульфат.

3. Завдання достатнього рівня: Дописати генетичний ланцюг, написати відповідні рівняння реакцій для:

1.    кальцій →? →? → кальцій нітрат

2.    сірка →? →? → натрій сульфіт

3.    натрій →? →? → натрій хлорид

4.    вуглець →? →? → калій карбонат

4. Завдання високого рівня: Здійснити перетворення (теоретично, а потім практично, використовуючи реактиви на вашому столі)

1.    цинк → цинк хлорид → цинк гідроксид → цинк сульфат

2.    магній → магній сульфат → магній гідроксид → магній хлорид.

3.    купрум (ІІ) оксид → купрум (ІІ) хлорид → купрум (ІІ) гідроксид → купрум (ІІ) нітрат.

3* алюміній → алюміній хлорид → алюміній гідроксид → алюміній нітрат

4.    залізо → ферум (ІІ) сульфат → ферум (ІІ) гідроксид → ферум (ІІ) нітрат

Бажаю успіхів!