Вопрос ✔, страница 116 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 27. Генетическая связь между классами неорганических соединений. Глава 3. Основные классы неорганических соединений - страница 116.

Образование химических веществ — это результат химических реакций. Какими взаимными превращениями генетически (от греч. genesis — происхождение, возникновение) связаны различные классы веществ?

Различные классы неорганических веществ (простые вещества, оксиды, кислоты, основания, соли) связаны между собой генетически. Это означает, что вещества одного класса можно получить из веществ другого класса путем последовательных химических превращений. Эта связь, основанная на происхождении веществ, наглядно демонстрируется генетическими рядами. Существуют два основных генетических ряда: ряд металла и ряд неметалла.

Генетический ряд металла
Этот ряд показывает превращения, начиная с простого вещества-металла. Общая схема выглядит так:
Металл $\rightarrow$ Основный оксид $\rightarrow$ Основание (гидроксид) $\rightarrow$ Соль
Рассмотрим этот ряд на примере кальция ($Ca$):
1. Металл $\rightarrow$ Основный оксид: Кальций сгорает в кислороде, образуя оксид кальция.
$2Ca + O_2 \rightarrow 2CaO$
2. Основный оксид $\rightarrow$ Основание: Оксид кальция реагирует с водой с образованием гидроксида кальция (основания).
$CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$
3. Основание $\rightarrow$ Соль: Гидроксид кальция реагирует с кислотой (например, соляной) с образованием соли и воды.
$Ca(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O$

Существуют и другие пути превращений в рамках этого ряда. Например, соль можно получить, минуя стадию образования основания:
Основный оксид + Кислота $\rightarrow$ Соль + Вода
$CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O$
Или напрямую из металла:
Металл + Кислота $\rightarrow$ Соль + Водород
$Ca + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2 \uparrow$

Генетический ряд неметалла
Этот ряд описывает превращения, исходным веществом в которых является неметалл. Общая схема:
Неметалл $\rightarrow$ Кислотный оксид $\rightarrow$ Кислота $\rightarrow$ Соль
Рассмотрим этот ряд на примере фосфора ($P$):
1. Неметалл $\rightarrow$ Кислотный оксид: Фосфор сгорает в избытке кислорода, образуя оксид фосфора(V).
$4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$
2. Кислотный оксид $\rightarrow$ Кислота: Оксид фосфора(V) реагирует с водой с образованием ортофосфорной кислоты.
$P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4$
3. Кислота $\rightarrow$ Соль: Ортофосфорная кислота реагирует с основанием (например, гидроксидом натрия) с образованием соли и воды.
$H_3PO_4 + 3NaOH \rightarrow Na_3PO_4 + 3H_2O$

Так же, как и в ряду металла, здесь возможны альтернативные пути. Например, соль можно получить из кислотного оксида и основания:
Кислотный оксид + Основание $\rightarrow$ Соль + Вода
$P_2O_5 + 6NaOH \rightarrow 2Na_3PO_4 + 3H_2O$

Взаимосвязь генетических рядов
Наиболее полно генетическая связь проявляется во взаимодействии веществ из разных рядов. Представители ряда металла (основные оксиды, основания) реагируют с представителями ряда неметалла (кислотные оксиды, кислоты) с образованием солей. Это "перекрестные" реакции:
- Основный оксид + Кислотный оксид $\rightarrow$ Соль:
$3CaO + P_2O_5 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2$
- Основание + Кислота $\rightarrow$ Соль + Вода (реакция нейтрализации):
$3Ca(OH)_2 + 2H_3PO_4 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 \downarrow + 6H_2O$
- Основный оксид + Кислота $\rightarrow$ Соль + Вода:
$3CaO + 2H_3PO_4 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 \downarrow + 3H_2O$
- Основание + Кислотный оксид $\rightarrow$ Соль + Вода:
$3Ca(OH)_2 + P_2O_5 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 \downarrow + 3H_2O$

Таким образом, генетическая связь показывает, что классы неорганических соединений не изолированы, а представляют собой единую систему, элементы которой могут превращаться друг в друга по определенным химическим закономерностям.

Ответ: Различные классы веществ связаны между собой генетически, то есть через взаимные превращения, отражающие их происхождение. Эти связи описываются генетическими рядами — цепочками последовательных химических реакций. Основных рядов два: ряд металла (Металл $\rightarrow$ Основный оксид $\rightarrow$ Основание $\rightarrow$ Соль) и ряд неметалла (Неметалл $\rightarrow$ Кислотный оксид $\rightarrow$ Кислота $\rightarrow$ Соль). Эти ряды тесно взаимосвязаны, так как их представители (оксиды, кислоты, основания) реагируют между собой с образованием солей, что демонстрирует единство и взаимосвязь всей неорганической химии.