Запрос пользователяСократить текст до краткого конспекта:
Содержание занятия
Зная химические свойства классов неорганических веществ, можно составить ге-нетические ряды металлов и неметаллов. В основу этих рядов положен один и тот же элемент.
Среди металлов можно выделить две разновидности рядов:
1. Генетический ряд, в котором в качестве основания выступает щёлочь. Этот ряд можно представить с помощью следующих превращений:
металл основный оксид щёлочь → соль.
Например: Li Li₂O LIOH → LINO3.
2. Генетический ряд, где в качестве основания выступает нерастворимое основа ние, можно представить цепочкой превращений:
металл основный оксид
соль
нерастворимое основание
- основный оксид
металл.
Например: Си CuO CuCl₂→ Cu(OH)2→ CuO Cu.
Среди неметаллов также можно выделить две разновидности рядов:
1. Генетический ряд неметаллов, где в качестве звена ряда выступает нераство римая кислота:
неметалл кислотный оксид соль кислота кислотный оксид неметалл.
Например: Si SiO₂→ Na2SiO H2SiO SIO2₂ → Si.
2. Генетический ряд неметаллов, где в качестве звена ряда выступает растворимая кислота. Цепочку превращений можно представить в следующем виде:
неметалл кислотный оксид растворимая кислота соль.
Например: Р→ P2O5 H₃PO₄ → NaPO
Прокомментируем представленную схему превращений веществ на основе неме-талла фосфора. Превращение фосфора в оксид фосфора (V) происходит в результате его горения реакции соединения с кислородом:
4P+50, 2P205
Взаимодействием оксида фосфора (V) с водой при кипячении получаем ортофос-форную кислоту:
P₂O₃+ 3H2O 2H₃PO₄
В результате нейтрализации ортофосфорной кислоты раствором гидроксида на трия образуется ортофосфат натрия:
H₃PO₄ + 3NaOH = Na₃PO₄ + 3H2O.
При рассмотрении возможностей проявления взаимосвязей между веществами необходимо принимать во внимание, что каждое следующее вещество в схеме пре-вращений получается из предыдущего и само является исходным для получения по-следующего. При этом также необходимо анализировать, к какому классу относит ся каждое из веществ, участвующих в превращениях; учитывать общие химические свойства веществ и их специфические свойства; рассматривать возможные способы получения веществ.
Таблица 3
Способы получения неорганических веществ
Способ получения
Пример реакции
1. Получение простых веществ металлов
Активные металлы
- электролиз расплава солей
2NaCl 2Na + Cl₂
Способ получения
Менее активные металлы:
Продолжение табл. 3
Пример реакции
CuOH, Cu + H₂O FeO + CO Fe + CO₂
восстановление из оксидов водородом, оксидом углерода (II), более активными металлами
вытеснение из растворов солей более активными металлами (но стоящими в ряду напряжений металлов после магния)
Неактивные металлы:
электролиз раствора солей;
термическое разложение солей, оксидов (Ag. Hg)
Водород:
2. Простые вещества неметаллы
электролиз растворов солей активных металлов;
взаимодействие щелочных и щёлочноземельных ме таллов с водой;
взаимодействие металлов, стоящих в ряду напря-жений металлов до водорода, с растворами кислот (кроме азотной);
взаимодействие цинка или алюминия со щелочами; взаимодействие гидридов металлов с водой
Углерод:
неполное сгорание органических веществ
Азот:
Си + 2AgNO3 = Cu(NO₃)₂ + 2Ag
2AgNO 3 underline f -> Ag + 2N*O_{2} + O_{2}
2К 2NaCl+2H 2 O 2NaOH+ C*l_{2} + H_{2}
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H₂
2AI + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)2] + 3H2 KH + H_{2}*O = KOH + H_{2}
2C_{2}*H_{2} + O_{2} = 4C + 2H_{2}*O
(в лаборатории) термическое разложение нитрита аммония
N*H_{4}*N*O_{2} -> N_{2} + 2H_{2}*O
Кислород:
Слаборатории) термическое разложение перман-ганата калия;
каталитическое разложение пероксида водорода
Кремний:
восстановление из оксида магнием
Фосфор:
2Mg + SiO₂ Si + 2MgO
восстановление из фосфата кальция нагреванием с песком и углём
Ca3(PO4)2 + 3SiO₂ + 5C = = 3CaSiO3 + 2P + 5CO
Cepa:
неполное сгорание сероводорода
Хлор:
повлектролиз растворов или расплавов хлоридов ме-таллов;
окисление концентрированной соляной кислоты сильными окислителями (дихромат калия, перманганат калия, оксид марганца(IV))
Бром:
вытеснение из раствора бромидов хлором
Иод:
вытеснение из раствора иодидов хлором или бромом; окисление иодид-ионов другими окислителями
2H_{2}*S + O_{2} = 2S + 2H_{2}*O
2NaCI 2Na + Cl2
4НСІ + MnO2 = Cl₂+ MnCl2 + 2H₂O
2KBr + Cl Br + 2KCI
2KI + C = 1 + 2KCI
2CuCl2+4KI 2Cul + 12 + 4KCI
Способ получения
3. Получение оксидов
Продолжение табл. 3
Пример реакции
горение (окисление) простых веществ в кислороде;
C + O_{2} = C*O_{2}
окисление простых веществ сложными вещест вами,
окисление сложных веществ кислородом (горением);
термическое разложение сложных веществ:
гидроксидов;
солей
Na + N*a_{2}*O_{2} = 2N*a_{2}*O
Fe
2ZnS + 3O_{2} = 22nO + S*O_{2}
CO + O_{2} = 2C*O_{2}
CaCO, CO₂ + CaO
4. Получение оснований
1) Растворимые основания (щёлочи):
- взаимодействие металлов, оксидов, гидридов с во дой
2K + 2H2O = 2KOH + H₂ KO+ H₂O 2KOH
2) Нерастворимые основания.
реакция обмена растворимых солей со щелочами
1) Растворимые кислоты:
K overline H +H 2 overline O = KOH + H_{2}
Mg(NO3)+ 2NaOH = Mg(OH)2 + 2NaNO
5. Получение кислородсодержащих кислот
реакция соответствующих оксидов с водой;
окисление простого вещества неметалла концен
трированной азотной кислотой
2) Нерастворимые кислоты:
P_{2}*O_{5} + 3H_{2}*O = 2H_{3}*P*O_{4}
Р 5HNO = H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O
реакция обмена растворимых солей с растворимой кислотой
Na2SiO3 + 2HCI = H2SiO₂ + 2NaCl
6. Получение летучих водородных соединений
синтез из простых веществ;
гидролиз бинарных соединений;
C*a_{3}*P_{2} + 6H_{2}*O =3Ca(OH) 2 +2PH 2 dagger
вытеснение летучих бескислородных кислот из их солей более сильными или нелетучими кислотами
Na₂S+ 2HCI H₂ST + 2NaCl
7. Получение солей
взаимодействие металлов с неметаллами;
реакция кислот с металлами, стоящими в ряду на пряжений металлов до водорода; оксидами и гидрок сидами металлов;
Zn+2HCI ZnCl2 + H₂
СиO + 2HCl = CuCl + H₂O Fe(OH)3 + 3HCI FeCl + 3H₂O
- реакция ионного обмена солей с кислотами, щело чами и солями;
Na₂CO₃+ 2HCI Na,CO, BaCl, 2NaCl + CO₂+ H₂O 2NaCl + BaCO
NaHCO, NaOH Na₂CO₃ + H₂O
- реакция солей менее активных металлов с более активными металлами, стоящими в ряду напряжений металлов после магния
Cu + 2AgNO, Cu(NO₂)2 + 2Ag