ГДЗ по химии 8 класс Габриелян — страница 261 (учебник)

      Генетические ряды металлов: путешествие от простого вещества к соли.

   Генетический ряд — это своеобразная карта, которая позволяет проследить взаимосвязи между различными химическими веществами, образованными одним и тем же химическим элементом. Подобно генеалогическому древу, он демонстрирует «родословную» вещества, показывая, как из одного класса веществ можно получить другое. Такая связь отражает происхождение веществ и называется генетической (от греческого «генезис» — происхождение).
   Ключевой принцип генетического ряда: в ходе химических реакций атомы химического элемента не исчезают, а лишь переходят из одного вещества в другое. Это словно «эстафета» атомов, передающаяся от простого вещества к более сложному и обратно.

   Разновидности генетических рядов металлов. Существуют два основных типа генетических рядов для металлов:
   1. Генетический ряд с щелочью. В основе этого ряда лежит образование щелочи. Стартовая точка — металл. Первый шаг: реакция соединения с кислородом, в результате которой образуется основный оксид. Второй шаг: взаимодействие основного оксида с водой, что приводит к образованию щелочи. Финальный шаг: реакция обмена с кислотой, солью или кислотным оксидом, в результате которой образуется соль.
   2. Генетический ряд с нерастворимым основанием. В этом ряду в качестве основания выступает нерастворимое основание. Стартовая точка — металл. Первый шаг: образование основного оксида. Второй шаг: взаимодействие с кислотой, в результате которого образуется соль. Третий шаг: взаимодействие соли с щелочью, приводящее к образованию нерастворимого основания. Четвертый шаг: разогревание основания, в результате чего образуется основный оксид. Финальный шаг: восстановление основного оксида до металла.
   Важные признаки генетических рядов:
   — Однородность элемента. Все вещества в генетическом ряду должны быть образованы одним и тем же химическим элементом.
   — Разнообразие классов. Вещества, образованные одним и тем же элементом, должны относиться к различным классам химических соединений (например, металл, оксид, основание, соль).
   — Взаимосвязь превращений. Вещества, входящие в генетический ряд, должны быть связаны между собой химическими реакциями, позволяющими переходить от одного вещества к другому.

   Полные и неполные генетические ряды.
   1. Полный генетический ряд начинается и заканчивается простым веществом (например, металл).
   2. Неполный генетический ряд оканчивается другим веществом, отличным от простого (например, солью).
   Не все металлы образуют полные генетические ряды. Например, металлы, не взаимодействующие с водой (например, золото, платина), не будут образовывать основания, а значит, не смогут участвовать в полном генетическом ряду с щелочью.

   Значение генетических рядов. Изучение генетических рядов играет важную роль в химии, позволяя:
   — Систематизировать знания о химических свойствах веществ.
   — Предсказывать образование новых веществ.
   — Разрабатывать новые технологии получения веществ.
   — Упрощать понимание сложных химических процессов.

   Заключение. Генетические ряды — это мощный инструмент, помогающий понять взаимосвязь между различными химическими веществами, образованными одним и тем же элементом. Знание принципов построения генетических рядов позволяет глубоко разобраться в химии и применить эти знания для решения практических задач.

1. Ca → CaO → Ca(OH)₂ → Ca₃(PO₄)₂
    1) 2Ca + O₂ = 2CaO (кальций + кислород = оксид кальция)
    2) CaO + H₂O = Ca(OH)₂ ( оксид кальция + вода = гидроксид кальция)
    3) 3Ca(OH)₂ + 2Na₃PO₄ = Ca₃(PO₄)₂↓ + 6NaOH (гидроксид кальция + фосфат натрия = фосфат кальция + гидроксид натрия)
        3Ca²⁺ + 6OH^– + 6Na⁺ + 2PO₄^3– = Ca₃(PO₄)₂↓ + 6Na+ + 6OH^–
        3Ca²⁺ + 2PO₄^3– = Ca₃(PO₄)₂↓

2. Cu → CuO → CuCl₂ → Cu(OH)₂ → CuO → Cu
    1) 2Cu + O₂ = 2CuO ( медь + кислород = оксид медь (II))
    2) CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O (оксид медь (II) + соляная кислота = хлорид меди (II) + вода)
        Cu²⁺ + 2Cl^– + 2K⁺ + 2OH^– = Cu(OH)₂↓ + 2K⁺ + 2Cl^–
        Cu²⁺ + 2OH^– = Cu(OH)₂↓
    4) Cu(OH)₂ = CuO + H₂O (гидроксид меди(II) = оксид медь (II) + вода)
    5) CuO + H₂ = Cu + H₂O (оксид медь (II) + водород = медь + вода)

3. P → P₂O₅ → H₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂
    1) 4P + 5O₂ = 2P₂O₅ (фосфор + кислород = оксид фосфора (V))
    2) P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄ (оксид фосфора (V) + вода = фосфорная кислота)
    3) 3CaСl₂ + 2Н₃PO₄ = Ca₃(PO₄)₂↓ + 6HCl (хлорид кальция + фосфорная кислота = фосфат кальция + соляная кислота)
        3Ca²⁺ + 6Cl^– + 6H⁺ + 2PO_43– = Ca₃(PO₄)₂↓ + 6H⁺ + 6Cl^–
        3Ca²⁺ + 2PO₄^3– = Ca₃(PO₄)₂↓

4. Si → SiO₂ → Na₂SiO₃ → H₂SiO₃ → SiO₂ → Si
    1) Si + O₂ = SiO₂ (кремний + кислород = оксид кремния (IV))
    2) SiO₂ + Na₂O = Na₂SiO₃ (оксид кремния (IV) + оксид натрия = силикат натрия)
    3) Na₂SiO₃ + 2HCl = H₂SiO₃↓ +2NaCl ( силикат натрия + соляная кислота = кремниевая кислота + хлорид натрия)
        2Na⁺ + SiO₃^2– + 2H⁺ + 2Cl^– = H₂SiO₃↓ + 2Na⁺ + 2Cl^–
        SiO₃^2– + 2H⁺ = H₂SiO₃↓
    4) H₂SiO₃ = SiO₂ + H₂O (кремниевая кислота = оксид кремния (IV) + вода)
    5) SiO₂ + 2Mg = 2MgO + Si (оксид кремния (IV) + магний = оксид магния + кремний)

а) Li → Li₂O → LiOH → LiNO₃
    1) 4Li + O₂ = 2Li₂O
    2) Li₂O + H₂O = 2LiOH
    3) LiOH + HNO₃ = LiNO₃ + H₂O
        Li⁺ + OH^– + H⁺ + NO^3– = Li⁺ + NO^3– + H₂O
        H⁺ + OH^– = H₂O

б) S → SO₂ → H₂SO₃ → Na₂SO₃ → SO₂ → CaSO₃
    1) S + O₂ = SO₂
    2) SO₂ + H₂O = H₂SO₃
    3) H₂SO₃ + 2NaOH = Na₂SO₃ + 2H₂O
        2H⁺ + SO₃^2– + 2Na⁺ + 2OH^– = 2Na⁺ + SO₃^2– + 2H₂O
        H⁺ + OH^– = H₂O
    4) Na₂SO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + SO₂↑
        2Na⁺ + SO₃^2– + 2H⁺ + 2Cl^– = 2Na⁺ + 2Cl^– + H₂O + SO₂↑
        SO₃^2– + 2H⁺ = H₂O + SO₂↑
    5) SO₂ + CaO = CaSO₃

1) Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑
    Mg⁰ + 2H⁺ + 2Cl^– = Mg²⁺ + 2Cl^– + H²0↑
    Mg⁰ + 2H⁺ = Mg²⁺ + H₂0↑

2) CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O
    CuO + 2H⁺ + 2Cl^– = Cu²⁺ + 2Cl^– + H₂O
    CuO + 2H⁺ = Cu²⁺ + H₂O

3) Cu(OH)₂ + 2HCl = CuCl₂ + 2H₂O
    Cu(OH)₂ + 2H⁺ + 2Cl^– = Cu²⁺ + 2Cl^– + 2H₂O
    Cu(OH)₂ + 2H⁺ = Cu²⁺ + 2H₂O

4) Cu + HCl ≠
    Медь в электрохимическом ряду активности металлов стоит правее водорода, не сможет вытеснить водород из раствора кислоты.

5) Mg(NO₃)₂ + HCl ≠ MgCl₂ + HNO₃
    Не образуется газ, осадок или вода.

6) Fe(OH)₃ + 3HCl = FeCl₃ + 3H₂O
    Fe(OH)₃ + 3H⁺ + 3Cl^– = Fe³⁺ + 3Cl^– + 3H₂O
    Fe(OH)₃ + 3H⁺ = Fe³⁺ + 3H₂O

7) SiO₂+HCl ≠
    Кислотные оксиды не реагируют с кислотами.

8) AgNO₃ + HCl = HNO₃ + AgCl↓
    Ag⁺ + NO_3– + H⁺ + Cl^– = H⁺ + NO_3– + AgCl↓
    Ag⁺ + Cl^– = AgCl↓

9) FeS + 2HCl = FeCl₂ + H₂S↑
    FeS + 2H⁺ + 2Cl^– = Fe²⁺ + 2Cl^– + H₂S↑
    FeS + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂S↑

1) CO₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O
    CO₂ + 2Na⁺ + 2OH^– = 2Na⁺ + CO₃^2– + H₂O
    CO₂ + 2OH^– = CO₃^2– + H₂O

2) Ca(OH)² + NaOH ≠
    Основания не взаимодействуют между собой

3) CuO + NaOH ≠
    Гидроксиды и основные оксиды не взаимодействуют друг с другом.

4) Cu(NO₃)₂ + 2NaOH = 2NaNO₃ + Cu(OH)₂↓
    Cu²⁺ + 2NO_3– + 2Na⁺ + 2OH^– = 2Na⁺ + 2NO_3– + Cu(OH)₂↓
    Cu²⁺ + 2OH^– = Cu(OH)₂↓

5) NH₄Cl + NaOH = NaCl + NH₃↑ + Н₂O
    NH₄⁺ + Cl^– + Na⁺ + OH^– = Na⁺ + Cl^– + NH₃↑ + Н₂O
    NH₄⁺ + OH^– = NH₃↑ + Н₂O

6) H₂SiO₃ + 2NaOH = Na₂SiO₃ + 2H₂O
    H₂SiO₃ + 2Na⁺ + 2OH^– = 2Na⁺ + SiO₃^2– + 2H₂O
    H₂SiO₃ + 2OH^– = SiO₃^2– + 2H₂O

7) K₂SO₄ + NaOH ≠ Na₂SO₄ + КОН
    Не образуется газ, осадок или вода.

   Неметаллы — химические элементы, обладающие неметаллическими свойствами и занимающие положение в правом верхнем углу в таблице Менделеева
   Металлы — группа элементов, в виде простых веществ обладающих характерными металлическими свойствами, такими как высокие тепло− и электропроводность, положительный температурный коэффициент сопротивления, высокая пластичность и металлический блеск.
   Оксиды — это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых кислород в степени окисления –2
   Основания — это сложные вещества, состоящие из ионов металлов и связанных с ними гидроксид−ионов.
   Кислоты — это сложные вещества, молекулы которых состоят из атомов водорода и кислотного остатка.
   Соли — это сложные вещества, состоящие из ионов металлов и кислотных остатков.

   Группы классов веществ.
   Оксиды делят:
   — по способности образовывать соли: солеобразующие, несолеобразующие;
   — по способности образовывать кислоты и гидроксиды: кислотные, основные, амфотерные.

   Основания делят:
   — по кислотности: одноосновные, двухосновные, трехосновные;
   — по растворимости в воде: растворимые, нерастворимые;
   — по стабильности: стабильные, нестабильные.
   — по степени электролитической диссоциации: сильные, слабые.

   Кислоты делят:
   — по наличию кислорода: кислородсодержащие, бескислородные;
   — по основности: одноосновные, двухосновные, трехосновные;
   — по растворимости в воде: растворимые, нерастворимые;
   — по стабильности: стабильные, нестабильные;
   — по степени электролитической диссоциации: сильные, слабые;
   — по летучести: летучие, нелетучие.

   Соли делят:
   — по типу катионов: средние, кислые, основные.