Serii genetice de litiu cu ecuații. Relația genetică între clasele de substanțe anorganice

04.08.2023 | Picturi ale artiștilor

Această lecție este dedicată generalizării și sistematizării cunoștințelor pe tema „Clasele de substanțe anorganice”. Profesorul vă va spune cum puteți obține o substanță dintr-o altă clasă din substanțe dintr-o clasă. Cunoștințele și abilitățile dobândite vor fi utile pentru elaborarea ecuațiilor de reacție de-a lungul lanțurilor de transformări.

Subiect: Rezumarea materialului acoperit

Lecția: Relații genetice între clasele de substanțe anorganice

1. Serii genetice de metal

Din substanțe dintr-o clasă se pot obține substanțe dintr-o altă clasă. O astfel de relație, care reflectă originea substanțelor, se numește genetică (din greacă „geneza” - origine). Să luăm în considerare esența conexiunilor genetice dintre clasele de substanțe anorganice.

În timpul reactii chimice un element chimic nu dispare, atomii se deplasează de la o substanță la alta. Atomi element chimic parcă ar fi transferat de la o substanță simplă la una mai complexă și invers. Astfel, apar așa-numitele serii genetice, începând substanță simplă- metal sau nemetal - și se termină cu sare.

Permiteți-mi să vă reamintesc că sărurile conțin metale și reziduuri acide. Aşa, serie genetică metalul poate arăta astfel:

Dintr-un metal, ca urmare a reacției unui compus cu oxigenul, se poate obține un oxid bazic, un oxid bazic, atunci când interacționează cu apa, dă o bază (doar dacă această bază este un alcalin), iar o sare poate fi obţinut dintr-o bază ca rezultat al unei reacţii de schimb cu un acid, sare sau oxid acid.

Vă rugăm să rețineți că această serie genetică este potrivită numai pentru metale ai căror hidroxizi sunt alcalii.

Să notăm ecuațiile de reacție corespunzătoare transformărilor litiului din seria sa genetică:

Li → Li2O → LiOH → Li2SO4

După cum știți, metalele, atunci când interacționează cu oxigenul, formează de obicei oxizi. Când este oxidat de oxigenul atmosferic, litiul formează oxid de litiu:

4Li + O2 = 2Li2O

Oxidul de litiu, interacționând cu apa, formează hidroxid de litiu - o bază solubilă în apă (alcali):

Li2O + H2O = 2LiOH

Sulfatul de litiu poate fi obținut din litiu în mai multe moduri, de exemplu, ca rezultat al unei reacții de neutralizare cu acid sulfuric:

2LiOH + H2SO4 = Li2SO4 + 2H2O

2. Serii genetice de nemetal

Să compunem acum seria genetică a unui nemetal:

Nemetalul formează un oxid acid. Un oxid de acid reacţionează cu apa pentru a forma un acid. Un acid poate fi transformat într-o sare prin reacția cu un metal, bază, sare sau oxid bazic.

Ca exemplu, luați în considerare transformările succesive ale sulfului:

S → SO2 → H2SO3 → K2SO3

Pentru a obține oxid de sulf (IV), trebuie să efectuați reacția de ardere a sulfului în oxigen:

Când oxidul de sulf (IV) este dizolvat în apă, se formează acid sulfuros:

SO2 + H2O = H2SO3

Sulfitul de potasiu din acid sulfuros poate fi obținut, de exemplu, prin reacția cu oxidul principal - oxidul de potasiu:

K2O + H2SO3 = K2SO3 + H2O

O altă modalitate de a obține sulfit de potasiu din acid sulfuros este o reacție de neutralizare cu hidroxid de potasiu:

2KOH + H2SO3 = K2SO3 + 2H2O

3. Reacții între reprezentanții a două serii genetice

Relația genetică dintre clasele de substanțe anorganice este prezentată în Fig. 1.

Orez. 1. Relația genetică între clasele de substanțe anorganice

În diagrama de mai sus, perechile de săgeți îndreptate una spre cealaltă arată ce reactivi trebuie luați pentru a obține sare.

De exemplu, o sare se formează prin interacțiunea dintre un metal și un nemetal, un oxid bazic și un acid, un metal și un acid etc.

Să ne amintim că reacțiile dintre reprezentanții diferitelor serii genetice sunt caracteristice. Substanțele din aceeași serie genetică, de regulă, nu interacționează.

1. Culegere de probleme și exerciții de chimie: clasa a VIII-a: pentru manuale. P. A. Orzhekovsky și alții „Chimie. clasa a VIII-a” / P. A. Orjekovski, N. A. Titov, F. F. Hegele. - M.: AST: Astrel, 2006. (p.123-126)

2. Ushakova O. V. Caiet de lucru despre chimie: clasa a VIII-a: la manualul de P. A. Orzhekovsky și alții „Chimie. clasa a VIII-a” / O. V. Ushakova, P. I. Bespalov, P. A. Orjekovski; sub. ed. prof. P. A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (p.130-133)

3. Chimie. clasa a 8-a. Manual pentru învăţământul general instituții / P. A. Orzhekovsky, L. M. Meshcheryakova, M. M. Shalashova. - M.: Astrel, 2013. (§37)

4. Chimie: clasa a VIII-a: manual. pentru învăţământul general instituții / P. A. Orzhekovsky, L. M. Meshcheryakova, L. S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§47)

5. Chimie: inorg. chimie: manual. pentru clasa a VIII-a. educatie generala instituţii / G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. - M.: Educație, OJSC „Manuale de la Moscova”, 2009. (§33)

6. Enciclopedie pentru copii. Volumul 17. Chimie / Capitolul. ed. V. A. Volodin, conducător ştiinţific ed. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003.

Resurse web suplimentare

1. Școală-colecție. edu. ru.

2. Rețeaua de informații chimice.

3. Chimie și viață.

Teme pentru acasă

1. p. 130-131 nr 2.4 din Caiet de lucru la chimie: clasa a VIII-a: la manualul de P. A. Orjekovski și alții „Chimie. clasa a VIII-a” / O. V. Ushakova, P. I. Bespalov, P. A. Orjekovski; sub. ed. prof. P. A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.

2. p.204 nr. 2, 4 din manualul de P. A. Orzhekovsky, L. M. Meshcheryakova, M. M. Shalashova „Chimie: clasa a VIII-a”, 2013.

O legătură genetică între substanțe este o legătură care se bazează pe transformările lor reciproce, reflectă unitatea de origine a substanțelor, cu alte cuvinte, geneza.

Având cunoștințe despre clasele de substanțe simple, putem distinge două serii genetice:

1) Serii genetice de metale

2) Serii genetice de nemetale.

Seria genetică a metalelor dezvăluie interconexiunea substanțelor din diferite clase, care se bazează pe același metal.

Seria genetică de metale vine în două tipuri.

1. Serii genetice de metale cărora le corespunde alcalin ca hidroxid. O astfel de serie poate fi reprezentată printr-un lanț similar de transformări:

metal → oxid bazic → bază (alcalin) → sare

Luați de exemplu seria genetică a calciului:

Ca → CaO → Ca(OH) 2 → Ca 3 (PO 4) 2.

2. Serii genetice de metale care corespund bazelor insolubile. Există mai multe conexiuni genetice în această serie, pentru că reflectă mai pe deplin ideea transformărilor directe și inverse (reciproce). O astfel de serie poate fi reprezentată printr-un alt lanț de transformări:

metal → oxid de bază → sare → bază → oxid de bază → metal.

Să luăm de exemplu seria genetică a cuprului:

Cu → CuO → CuCl 2 → Cu (OH) 2 → CuO → Cu.

Seria genetică a nemetalelor dezvăluie relația dintre substanțe de clase diferite, care se bazează pe același nemetal.

Să evidențiem încă două soiuri.

1. Seria genetică de nemetale, cărora le corespunde un acid solubil ca hidroxid, poate fi descrisă sub forma următoarei linii de transformări:

nemetal → oxid acid → acid → sare.

Luați de exemplu seria genetică a fosforului:

P → P 2 O 5 → H 3 PO 4 → Ca 3 (PO 4) 2.

2. Seria genetică a nemetalelor, care corespund unui acid insolubil, poate fi reprezentată prin următorul lanț de transformări:

nemetal → oxid acid → sare → acid → oxid acid → nemetal.

Deoarece dintre acizii pe care i-am luat în considerare, doar acidul silicic este insolubil, să ne uităm la seria genetică a siliciului ca exemplu:

Si → SiO 2 → Na 2 SiO 3 → H 2 SiO 3 → H 2 SiO 3 → SiO 2 → Si.

Deci, haideți să rezumam și să evidențiem cele mai elementare informații.

Integritate și diversitate chimicale sunt cel mai clar descrise în legătura genetică a substanțelor, care este dezvăluită în serii genetice. Să ne uităm la cele mai importante caracteristici ale seriei genetice:

Seria genetică este un grup compuși organici, care au un număr egal de atomi de carbon în moleculă, care diferă în grupe funcționale.

O conexiune genetică este un concept mai general, spre deosebire de o serie genetică, care, deși destul de izbitoare, este în același timp o manifestare particulară a acestei conexiuni, care poate apărea în timpul oricăror transformări bidirecționale ale substanțelor.

blog.site, atunci când copiați materialul integral sau parțial, este necesar un link către sursa originală.

Repetiţie. Relația genetică a claselor de compuși anorganici
Introducere

Tema acestei lecții este „Repetiția. Relația genetică a claselor de compuși anorganici”. Veți repeta modul în care sunt împărțite toate substanțele anorganice și veți concluziona cum se poate obține o altă clasă de compuși anorganici dintr-o clasă. Pe baza informațiilor primite, veți afla care este legătura genetică a unor astfel de clase, cele două modalități principale ale unor astfel de conexiuni.

Tema: Introducere

Lecția: Repetiție. Relația genetică a claselor de compuși anorganici

Chimia este știința substanțelor, a proprietăților și a transformărilor lor unele în altele.

Orez. 1. Relația genetică a claselor de compuși anorganici

Toate substanțele anorganice pot fi împărțite în:

Substanțe simple

Substanțe complexe.

Substanțele simple sunt împărțite în:

Metalele

Nemetale

Substanțele complexe pot fi împărțite în:

Terenuri

Acizi

Sare. Vezi Fig.1.

Aceștia sunt compuși binari formați din două elemente, dintre care unul este oxigenul în starea de oxidare -2. Fig.2.

De exemplu, oxid de calciu: Ca +2 O -2, oxid de fosfor (V) P 2 O 5., oxid de azot (IV) -« coada de vulpe"

Orez. 2. Oxizi

Împărțit în:

De bază

Acid

Oxizii bazici corespund temeiuri.

Oxizi acizi corespund acizi.

Săruri constau din cationi metaliciŞi anioni de reziduuri acide.

Orez. 3. Căi ale conexiunilor genetice între substanțe

Astfel: dintr-o clasă de compuși anorganici se poate obține o altă clasă.

Prin urmare, totul clasele de substanţe anorganice sunt interdependente.

Relația de clasă compușii anorganici sunt adesea numiți genetic. Fig.3.

Geneza în greacă înseamnă „origine”. Aceste. o legătură genetică arată relația dintre transformarea substanțelor și originea lor dintr-o singură substanță.

Există două moduri principale de conexiuni genetice între substanțe. Unul dintre ele începe cu un metal, celălalt cu un nemetal.

Serii genetice de metal arata:

Metal → Oxid de bază → Sare → Bază → Sare nouă.

Seria genetică a unui nemetal reflectă următoarele transformări:

Nemetal → Oxid acid → Acid → Sare.

Pentru orice serie genetică, putem scrie ecuații de reacție care arată transformarea unei substante in alta.

În primul rând, trebuie să determinați cărei clase de compuși anorganici îi aparține fiecare substanță din seria genetică.

Gândește-te la asta cum să obțineți substanța după săgeată de la substanța dinaintea săgeții.

Exemplul nr. 1. Serii genetice de metal.

Seria începe cu substanța metalică simplă cupru. Pentru a face prima tranziție, trebuie să ardeți cuprul într-o atmosferă de oxigen.

2Cu +O 2 →2CuO

A doua tranziție: trebuie să obțineți sarea CuCl 2. Este formată din acidul clorhidric HCl, deoarece sărurile acidului clorhidric se numesc cloruri.

CuO +2 HCl → CuCl2 + H2O

Al treilea pas: pentru a obține o bază insolubilă, trebuie să adăugați alcali la sarea solubilă.

CuCl 2 + 2NaOH → Cu(OH) 2 ↓ + 2NaCl

Pentru a transforma hidroxidul de cupru (II) în sulfat de cupru (II), adăugați la acesta acid sulfuric H2SO4.

Cu(OH) 2 ↓ + H 2 SO 4 → CuSO 4 + 2H 2 O

Exemplul nr. 2. Seria genetică a unui nemetal.

Seria începe cu o substanță simplă, carbonul nemetalic. Pentru a realiza prima tranziție, carbonul trebuie ars într-o atmosferă de oxigen.

C + O 2 → CO 2

Dacă adăugați apă la un oxid acid, obțineți un acid numit acid carbonic.

CO2 + H2O → H2CO3

Pentru a obține sare acid carbonic- carbonat de calciu, trebuie să adăugați un compus de calciu la acid, de exemplu hidroxid de calciu Ca(OH) 2.

H2C03 + Ca (OH)2 → CaC03 + 2H2O

Compoziția oricărei serii genetice include substanțe din diferite clase de compuși anorganici.

Dar aceste substanțe conțin în mod necesar același element. știind proprietăți chimice clase de compuși, este posibil să se selecteze ecuații de reacție cu ajutorul cărora aceste transformări pot fi efectuate. Aceste transformări sunt folosite și în producție pentru a selecta cele mai raționale metode de obținere a anumitor substanțe.

Ați repetat cum sunt împărțite toate substanțele anorganice și ați concluzionat cum se poate obține o altă clasă de compuși anorganici dintr-o clasă. Pe baza informațiilor primite, am aflat care este legătura genetică a unor astfel de clase, cele două modalități principale ale unor astfel de conexiuni .

1. Rudzitis G.E. anorganice și chimie organică. clasa a VIII-a: manual pt institutii de invatamant: nivel de bază/ G. E. Rudzitis, F.G. Feldman.M.: Iluminismul. 2011 176 p.: ill.

2. Popel P.P Chimie: clasa a VIII-a: manual pentru instituţii de învăţământ general / P.P. Popel, L.S. Krivlya. -K.: IC „Academia”, 2008.-240 p.: ill.

3. Gabrielyan O.S. Chimie. clasa a IX-a. Manual. Editura: Bustard: 2001. 224s.

1. Nr. 10-a, 10z (p. 112) Rudzitis G.E. Chimie anorganică și organică. Clasa a VIII-a: manual pentru instituţiile de învăţământ general: nivel de bază / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman.M.: Iluminismul. 2011, 176 p.: ill.

2. Cum se obține sulfat de calciu din oxid de calciu în două moduri?

3. Realizați o serie genetică pentru producerea sulfatului de bariu din sulf. Scrieți ecuațiile reacției.

ESTE NECESAR AJUTOR MâINE) CHIMIE CLASA A VIII-A, 1) Faceți o serie genetică de sulf folosind schema: nemetal ----> acid

oxid -> acid → sare.

2) . Compuneți ecuații ale reacțiilor moleculare și, acolo unde este cazul, ionice conform schemei: Na2O->NaOH->NaCl

Na2O->NaOH->Na2SO4

Indicați tipul fiecărei reacții.

3) Termină fraza: „ Soluții apoase disociați în...

va rog ajutati-ma cu ceva

Opțiunea #1
Partea A. Sarcini de testare cu alegerea unui răspuns corect
1. (2 puncte). O serie care prezintă formulele substanțelor pentru fiecare dintre cele patru clase de compuși anorganici:
A. CuO, CO2, H2SO4, FeS B. HNO3, H2S, Al2O3, CuCl2 C. P2O5, NaOH, HCl, Na2CO3
2. (2 puncte). În seria genetică CuSO4→X→CuO
Substanța X este o substanță cu formula: A. CuOH B. Cu(OH)2 C. CuCl2
3. (2 puncte). Formula hidroxidului corespunzătoare oxidului de sulf(VI):
A. H2S B. H2SO3 C. H2SO4
4. (2 puncte). O serie genetică este o serie a cărei diagramă este:
A. Cu(OH)2→CuO→ Cu B. FeSO4→Fe(OH)2→ H2O C. SO3→H2SO4→H2
5. (2 puncte). Hidroxidul de cupru(II) poate fi obținut prin interacțiunea unor substanțe ale căror formule sunt: A. Cu și H2O B. CuO și H2O C. CuCl2 și NaOH
6. (2 puncte). Câteva formule pentru substanțele care interacționează între ele:
A. Ca(OH)2 și CuO B. HCI și Hg C. H2SO4 și MgO
7. (2 puncte). Hidroxidul de potasiu reacţionează:
A. cu hidroxid de cupru(II) B. cu monoxid de carbon (IV) C. cu oxid de calciu
8. (2 puncte). În schema de transformare CaO→X Ca(OH)2 →Y CaCl2
substanțele X și Y au formulele:
A. X – H2O, Y – HCl B. X – H2, Y – HNO3 C. X – O2, Y - HCl
9. (2 puncte). În seria genetică E→E2O→EON→E2SO4 Elementul E este:
A. Litiu B. Calciu C. Sulf
10. (2 puncte). O serie de formule de compuși în care fiecare dintre ei reacționează cu apa în condiții normale:
A. CO2, SO2, SiO2 B. BaO, P2O5, Li2O C. K2O, CaO, CuO

Partea B. Întrebări cu răspuns liber

11. (8 puncte). Alcătuiți seria genetică a bariului folosind formulele necesare de substanțe: Ba(OH)2, H2SO4, CO2, Ba, MgO, BaSO4, BaO
12. (8 puncte). Scrieți ecuațiile reacțiilor moleculare și, acolo unde este cazul, ionice după schema: P→P2O5→H3PO4→Na3PO4
13. (6 puncte) Completați ecuațiile reacției:
? + 2HCl→? + ? +CO2
14. (4 puncte). Notați formulele substanțelor A și B care lipsesc în seria genetică: CuSO4→A→B→Cu

PARTEA A. Testarea sarcinilor cu alegerea răspunsului corect

1/ (2 puncte) O serie în care sunt prezentate formulele de substanțe din fiecare dintre cele patru clase de compuși anorganici:
P2O5, H2S04, H2S03, NaOH
S02, H2Si03, MgS04, CuO
CO2, H2S, K2SO3, KOH
2/ (2 puncte) În seria genetică

Li Li2O X LiCl
substanța X este o substanță cu formula
A) Li B) LiOH C) HCI
3) (2 puncte) Formula hidroxidului corespunzătoare oxidului de fosfor (V):
A) HPO2 B) H3PO3 C) H3PO4
4) (2 puncte) O serie genetică este o serie a cărei diagramă
A) SO3 H2SO4 CaSO4
B) ZnCl2 Zn(OH)2H2O
C) Al AlCI3 AgCI
5) (2 puncte) Clorura de cupru (II) poate fi obținută prin interacțiunea unor substanțe ale căror formule sunt:
A) Cu + HCI B) CuO + HCI C) CuOH + HCI

6) (2 puncte) O pereche de formule pentru substanțele care interacționează între ele:
A) Ag + HCl B) SO2 + NaOH C) CuO + NaOH
7) Acidul clorhidric reacţionează:
A) cu magneziu B) cu oxid de sulf (IV) C) cu argint
8) (2 puncte) În schema de transformare:
P P2O5 H3PO4
substanțele X și Y au formulele:
A) X – H2O, Y – HCl B) X – O2, Y – H2 C) X – O2, Y – H2O
(2 puncte) În seria genetică
E E2O5 H3EO4 Na3EO4
elementul E este:
A) potasiu B) sulf C) fosfor
10) (2 puncte) O serie de formule de compuși în care fiecare dintre aceștia interacționează cu apa în condiții normale:
A) CO2, Li2O, SO3 B) CuO, P2O5, CaO C) BaO, FeO, ZnO
Partea B. sarcină cu răspuns liber
(8 puncte) Alcătuiți seria genetică a bariului folosind formulele necesare de substanțe: H2O, SO2, Fe2O3, S, CaCO3, H2SO3, K2SO3
(8 puncte) Scrieți ecuațiile reacțiilor moleculare și, dacă este cazul, ionice după schema:

Ba BaO Ba(OH)2 BaSO4
Indicați tipurile de reacții după numărul și compoziția materiilor prime și a produselor de reacție.
(6 puncte) Completați ecuațiile reacției:
Fe(OH)3 + NaOH = ? +
(4 puncte) Notați formulele substanțelor A și B care au omis din seria genetică:
Li A B Li3PO4
(4 puncte) Completează ecuația reacției
N2 + a= N2O3

În timpul reacțiilor chimice, un element chimic nu dispare, atomii sunt transferați de la o substanță la alta. Atomii unui element chimic sunt, parcă, transferați de la o substanță simplă la una mai complexă și invers. Astfel, apar așa-numitele serii genetice, începând cu o substanță simplă - un metal sau nemetal - și terminând cu o sare.

Permiteți-mi să vă reamintesc că sărurile conțin metale și reziduuri acide. Deci, seria genetică a unui metal poate arăta astfel:

Vă rugăm să rețineți că această serie genetică este potrivită numai pentru metale ai căror hidroxizi sunt alcalii.

Să notăm ecuațiile de reacție corespunzătoare transformărilor litiului din seria sa genetică:

Li → Li 2 O → LiOH → Li 2 SO 4

După cum știți, metalele, atunci când interacționează cu oxigenul, formează de obicei oxizi. Când este oxidat de oxigenul atmosferic, litiul formează oxid de litiu:

4Li + O2 = 2Li2O

Oxidul de litiu, interacționând cu apa, formează hidroxid de litiu - o bază solubilă în apă (alcali):

Li20 + H20 = 2LiOH

Sulfatul de litiu poate fi obținut din litiu în mai multe moduri, de exemplu, ca rezultat al unei reacții de neutralizare cu acid sulfuric:

2. Rețeaua de informații chimice ().

Teme pentru acasă

1. p. 130-131 nr 2.4 din Caietul de lucru la Chimie: clasa a VIII-a: la manualul de P.A. Orzhekovsky și alții „Chimie. clasa a VIII-a” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orjekovski; ed. prof. P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.

2. p.204 nr. 2, 4 din manualul P.A. Orjekovski, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova „Chimie: clasa a VIII-a”, 2013