Практическое занятие Генетическая связь между классами неорганических веществ

Практическое занятие 

Генетическая связь между классами неорганических веществ

Цели: Повторить и закрепить химические свойства и способы получения важнейших классов неорганических соединений. Практически рассмотреть генетическую связь между представителями различных классов неорганических соединений.

Оборудование: Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева

Теоретическая часть

Генетическая связь между различными классами неорганических соединений.

Между представителями различных классов неорганических соединений существует генетическая связь. Так, из простых веществ в результате реакций можно получить сложные вещества Единство и многообразие химических веществ наиболее ярко проявляется в генетической связи веществ, которая отражается в генетических рядах. 

Генетическим называют ряд веществ – представителей разных классов неорганических соединений, являющихся соединениями одного и того же химического элемента, связанных взаимопревращениями и отражающих общность происхождения этих веществ.

Наиболее важными признаками генетических рядов являются: 1. Все вещества одного ряда должны быть образованы одним химическим элементом: S → SO₃ → H₂SO₄ → Na₂SO₄          – генетический ряд серы (генетический ряд неметалла);

Na → Na₂O →NaOH → Na₂SO₄ - генетический ряд натрия (генетический ряд металла).

2.      Вещества, образованные одним и тем же элементом, должны принадлежать к различным классам химических веществ, например, в вышеприведенных рядах: 

простое вещество → оксид → кислота → соль простое вещество → оксид → основание  →соль

3.      Вещества, образующие генетический ряд элемента, должны быть связаны между собой взаимопревращениями.

 Ряд называется полным, если он начинается и заканчивается простым веществом, и неполным, если заканчивается другим веществом, например, приведенный выше ряд неполный.

Рис. 1    Генетическая связь между основными классами неорганических соединений

Генетический ряд металла

Генетический ряд железа со степенями окисления +2 и +3.

Fe                FeCl₂                   Fe(OH)₂  FeO  FeCl₃  Fe(OH)₃

                   Fe₂O₃               Fe

Ряд завершен, начинается и заканчивается простым веществом – железом. Уравнения реакций, при помощи которых можно получить все вещества ряда:

1.      Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂ 

2.      FeCl₂ + 2NaOH = Fe(OH)₂ + 2NaCl 

3.      Fe(OH)₂  FeO + H₂O 

4.      3FeO + 2Al = Al₂O₃ + 3Fe 

5.      2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃ 

6.      FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃ + 3 NaCl 

7.      2Fe(OH)₃  Fe₂O₃ + 3H₂O 

8.      Fe₂O₃ + 2Al = Al₂O₃ + 2Fe 

Генетический ряд неметалла

Генетический ряд серы со степенями окисления +4 и +6.

 H₂SO₃  Na₂SO₃  SO₂  SO₃  H₂SO₄

 S

Ряд завершен, начинается и заканчивается простым веществом – серой. Уравнения реакций, при помощи которых можно получить все вещества ряда:

1.      S + O₂ = SO₂ 

2.      SO₂ + H₂O = H₂SO₃ 

3.      H₂SO₃ +2NaOH = Na₂SO₃ + 2H₂O 

4.      Na₂SO₃ + 2HCl = 2NaCl + SO₂ + H₂O 

5.      2SO₂ + O₂ = 2SO₃ 

6.      SO₃ + H₂O = H₂SO₄ 

7.      Cu + 2H₂SO₄ (конц.) = CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O 

8.      SO₂ + 2H₂S = 2H₂O + 3S 

Генетический ряд амфотерного элемента

Генетический ряд амфотерного металла – алюминия, который в зависимости от типа превращения может проявлять свойства кислоты и основания.

Уравнения реакций, при помощи которых можно получить все вещества ряда:

 

1.      4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃ 

2.      Al₂O₃ + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O 

3.      Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH = 2Al(OH)₃ + 3Na₂SO₄ 

4.      Al(OH)₃ + NaOH = Na[Al(OH)₄] 

5.      Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O 

6.      2AlCl₃ + 3Ca = 3CaCl₂ + 2Al 

7.      Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O = 2Na[Al(OH)₄] 

8.      Al₂O₃ + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂O 

Фронтальная практическая работа Задание 1. 

Рассмотрите решение заданий теоретически, напишите уравнения соответствующих реакций.

1)      S  H₂SO₄  Na₂SO₄

2)      Na NaOH Na₂SO₄

3)      Fe  FeCl₂  Fe(OH)₂  Fe

Индивидуальная практическая работа

Вариант № 1

Осуществите превращения по схеме, напишите уравнения реакций.

1.     S → SO₂ → SO₃ → H₂SO₄ → K₂SO₄ → BaSO₄;

2.     CaO → Ca(OН)₂ → CaCO₃ → CO₂ → Na₂CO₃ → CO₂

Вариант № 2

Осуществите превращения по схеме, напишите уравнения реакций.

1.   Cl₂ → HCl → FeCl₂ → Fe(OH)₂ → FeO → FeSO₄;

2.   С→ СO₂ → H₂CO₃ → CO₂ → Na₂CO₃ → CO₂ Контрольные вопросы

1.   Какие ряды веществ называют генетическими?

2.   Какие генетические ряды вы знаете?

3.   Приведите пример полного генетического ряда.

4.   Приведите пример неполного генетического ряда.