Генетическая связь между классами веществ
Генетической связью между классами веществ является взаимопревращение соединений, что подтверждает единство их происхождения.
Содержание
Классификация
Все неорганические соединения делятся на две большие группы:
- простые, состоящие из одинаковых атомов;
- сложные, состоящие из атомов различных соединений.
Простые вещества делятся на металлы и неметаллы.
Рис. 1. Классификация неорганических веществ.
К металлам относятся элементы из групп I-II и побочных подгрупп из групп III-VIII таблицы Менделеева. Это твердые вещества (за исключением ртути), обладающие яркостью, тепло- и электропроводностью. Примеры: натрий, кальций, железо, хром.
К неметаллам относятся газообразные, жидкие и твердые вещества, реагирующие с металлами и друг с другом. Примеры: хлор, водород, сера, йод, бром.
Соединения делятся на четыре группы:
- основные и кислотные оксиды;
- сады;
- кислоты;
- соль.
Соединения состоят из простых соединений, которые можно отделить от одного соединения и образовать новые соединения.
Рис. 2. Примеры сложных веществ.
Наиболее сложными неорганическими соединениями являются соли, в состав которых могут входить различные атомы металлов и неметаллов.
Генетический ряд
Комплексные соединения образуются в результате реакций веществ. При этом более сложные вещества могут быть получены из более простых соединений, а простые вещества — из сложных соединений. Это генетическая связь веществ или явление генезиса.
Учитывая химические и физические характеристики простых соединений, можно проследить металлический и неметаллический пути превращений.
Активные металлы способны образовывать растворимую щелочь или основание. Неактивные металлы образуют нерастворимый гидроксид. В этом смысле различают два генетических ряда:
- щелочной: Me → основной оксид → щелочь → соль;
- основной: Me → основной оксид → соль → нерастворимое основание → основной оксид → Me.
Пример щелочного ряда:
K (свободный калий) → K2O → KOH (щелочь) → KCl (соль).
Пример основного ряда:
Cu (свободная медь) → CuO → CuCl2 (соль) → Cu(OH)2 (нерастворимое основание) → CuO → Cu.
Точно так же генетические цепочки неметаллов различаются образованием растворимой (сильной) или нерастворимой (слабой) кислоты:
- ряд сильных кислот: неметалл → оксид кислоты → растворимая кислота → соль;
- ряд слабых кислот: неметалл → оксид кислоты → соль → нерастворимая кислота → оксид кислоты → неметалл.
Пример с образованием сильной кислоты:
P → P2O5 → H3PO4 → Na3PO4.
Пример с образованием слабой кислоты:
Si → SiO2 → Na2SiO3 → H2SiO3 → SiO2 → Si.
Рис. 3. Схема превращения веществ.
Генетическая связь показывает, с какими соединениями могут реагировать металлы и неметаллы и что образуется в результате этих реакций.