Страница 119 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

1. Как классифицируют простые вещества? Как классифицируют сложные вещества? Назовите признаки генетического ряда.

Как классифицируют простые вещества?

Простые вещества — это вещества, молекулы которых состоят из атомов только одного химического элемента. Основная классификация простых веществ основана на их физических и химических свойствах, согласно которой их делят на две большие группы, а также одну промежуточную.

1. Металлы. Характеризуются такими свойствами, как металлический блеск, высокая электро- и теплопроводность, ковкость, пластичность. Большинство металлов при комнатной температуре находятся в твёрдом состоянии (кроме ртути). Примеры: железо ($Fe$), медь ($Cu$), алюминий ($Al$), золото ($Au$).

2. Неметаллы. В отличие от металлов, они не обладают характерным блеском (кроме йода и графита), плохо проводят электрический ток и тепло. При обычных условиях могут быть газами (кислород $O_2$, азот $N_2$), жидкостью (бром $Br_2$) или твёрдыми веществами (сера $S$, углерод $C$, фосфор $P$).

3. Полуметаллы (металлоиды). Это элементы, которые по своим свойствам занимают промежуточное положение между металлами и неметаллами. Например, кремний ($Si$) и германий ($Ge$) являются полупроводниками.

Кроме того, для многих простых веществ характерно явление аллотропии — способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ, называемых аллотропными модификациями. Они различаются строением и, как следствие, свойствами. Например, для углерода это алмаз, графит, карбин, фуллерены; для кислорода — кислород ($O_2$) и озон ($O_3$).

Ответ: Простые вещества классифицируют на металлы, неметаллы и полуметаллы (металлоиды) на основе их физических и химических свойств. Также важной характеристикой является способность элемента к образованию аллотропных модификаций.

Как классифицируют сложные вещества?

Сложные вещества — это вещества, состоящие из атомов двух или более различных химических элементов. Их принято делить на две большие группы: неорганические и органические вещества.

I. Неорганические вещества в свою очередь делятся на четыре основных класса:

1. Оксиды — сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых — кислород в степени окисления -2. Их подразделяют на:
- основные (оксиды типичных металлов, например, $CaO, K_2O$);
- кислотные (оксиды неметаллов или металлов в высокой степени окисления, например, $SO_3, CO_2, CrO_3$);
- амфотерные (проявляют и основные, и кислотные свойства, например, $Al_2O_3, ZnO$);
- несолеобразующие (безразличные) (не взаимодействуют ни с кислотами, ни с основаниями с образованием солей, например, $CO, NO, N_2O$).

2. Основания (гидроксиды) — сложные вещества, состоящие из катионов металла (или катиона аммония $NH_4^+$) и гидроксид-анионов ($OH^-$). Делятся на:
- растворимые (щёлочи), например, $NaOH, KOH, Ba(OH)_2$;
- нерастворимые, например, $Cu(OH)_2, Fe(OH)_3$.

3. Кислоты — сложные вещества, состоящие из атомов водорода, способных замещаться на атомы металла, и кислотного остатка. Делятся на:
- кислородсодержащие, например, серная кислота $H_2SO_4$, азотная кислота $HNO_3$;
- бескислородные, например, соляная кислота $HCl$, сероводородная кислота $H_2S$.

4. Соли — сложные вещества, состоящие из катионов металла (или аммония) и анионов кислотного остатка. Бывают:
- средние (нормальные) (продукты полного замещения водорода в кислоте на металл), например, $Na_2SO_4, CaCl_2$;
- кислые (содержат незамещенные атомы водорода), например, гидрокарбонат натрия $NaHCO_3$;
- основные (содержат гидроксогруппы), например, гидроксохлорид магния $Mg(OH)Cl$.

II. Органические вещества — класс соединений, в состав которых входит углерод (за исключением простейших соединений, традиционно относимых к неорганическим). Существует огромное количество классов органических веществ, например:
- Углеводороды
- Спирты
- Фенолы
- Альдегиды и кетоны
- Карбоновые кислоты
- Сложные эфиры
- Углеводы
- Амины, аминокислоты, белки
- Жиры (липиды)
- Нуклеиновые кислоты

Ответ: Сложные вещества классифицируют на две большие группы: неорганические (оксиды, основания, кислоты, соли) и органические (углеводороды и их производные: спирты, кислоты, эфиры и др.).

Назовите признаки генетического ряда.

Генетический ряд — это последовательность веществ, которые являются соединениями одного и того же химического элемента, принадлежат к разным классам и связаны между собой взаимопревращениями, отражающими их происхождение (генезис).

Основные признаки генетического ряда:

1. Единство элементного состава. Все вещества, входящие в генетический ряд, являются соединениями одного и того же химического элемента. Это главный, основополагающий признак. Например, генетический ряд фосфора: $P \rightarrow P_2O_5 \rightarrow H_3PO_4 \rightarrow Na_3PO_4$.

2. Принадлежность к разным классам соединений. Вещества в ряду представляют разные классы химических соединений, что демонстрирует многообразие форм, в которых может существовать данный элемент (например, простое вещество, оксид, гидроксид, соль).

3. Наличие генетической связи. Члены ряда связаны между собой возможностью взаимных превращений, которые осуществляются с помощью химических реакций. Эта связь и показывает "родство" между веществами. Пример генетического ряда металла: $Ca \xrightarrow{+O_2} CaO \xrightarrow{+H_2O} Ca(OH)_2 \xrightarrow{+2HCl} CaCl_2$.

4. Отражение химических свойств элемента. Генетический ряд наглядно иллюстрирует типичные химические свойства элемента (металла, неметалла или амфотерного элемента) и его соединений.

Ответ: Признаками генетического ряда являются: 1) все вещества образованы одним химическим элементом; 2) вещества принадлежат к разным классам соединений; 3) вещества связаны между собой взаимопревращениями (генетической связью); 4) ряд в целом отражает характерные химические свойства исходного элемента.

2. Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

$S \to X \to H_2SO_3 \to Na_2SO_3 \to X$

В данной цепочке химических превращений веществом X является оксид серы(IV), или диоксид серы, формула которого $SO_2$.

S → X

Первый этап — получение оксида серы(IV) из простого вещества серы. Это достигается путем сжигания серы в атмосфере кислорода при нагревании.

Уравнение реакции:

$S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$

Ответ: $S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$

X → H₂SO₃

Второй этап — образование сернистой кислоты ($H_2SO_3$) из оксида серы(IV) ($SO_2$). Так как $SO_2$ является кислотным оксидом, он реагирует с водой, образуя соответствующую кислоту. Реакция является обратимой.

Уравнение реакции:

$SO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_3$

Ответ: $SO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_3$

H₂SO₃ → Na₂SO₃

Третий этап — получение соли, сульфита натрия ($Na_2SO_3$), из сернистой кислоты. Это реакция нейтрализации, в которой кислота реагирует с основанием, например, с гидроксидом натрия ($NaOH$).

Уравнение реакции:

$H_2SO_3 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + 2H_2O$

Ответ: $H_2SO_3 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + 2H_2O$

Na₂SO₃ → X

Четвертый этап — обратное получение оксида серы(IV) ($SO_2$) из сульфита натрия. Сульфит натрия является солью слабой кислоты. При действии на нее более сильной кислотой (например, соляной $HCl$ или серной $H_2SO_4$) происходит вытеснение слабой кислоты, которая неустойчива и распадается на оксид серы(IV) и воду.

Уравнение реакции:

$Na_2SO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + SO_2\uparrow + H_2O$

Ответ: $Na_2SO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + SO_2\uparrow + H_2O$

3. В схеме превращений

$SO_2 \xrightarrow{X_1} SO_3 \xrightarrow{X_2} H_2SO_4 \xrightarrow{X_3} Na_2SO_4$

веществами $X_1$, $X_2$ и $X_3$ являются соответственно:

1) $O_2$, $H_2O$, $NaOH$

2) $NO_2$, $H_2$, $NaCl$

3) $O_2$, $H_2O$, $N_2$

4) $O_2$, $H_2$, $NH_3 \cdot H_2O$

Запишите уравнения реакций, соответствующих приведённой цепочке превращений.

Для решения данной задачи необходимо последовательно проанализировать каждый этап в представленной схеме химических превращений и определить, какие реагенты ($X_1$, $X_2$ и $X_3$) необходимы для осуществления этих реакций.

На первом этапе оксид серы(IV) ($SO_2$) превращается в оксид серы(VI) ($SO_3$). В этой реакции степень окисления серы увеличивается с +4 до +6. Это процесс окисления, для которого требуется окислитель. Из предложенных вариантов в качестве окислителя подходит кислород ($O_2$). Эта реакция является ключевой стадией в производстве серной кислоты (контактный способ) и протекает при нагревании в присутствии катализатора (например, $V_2O_5$).

Уравнение реакции: $2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$.

Таким образом, вещество $X_1$ – это кислород $O_2$.

На втором этапе из оксида серы(VI) ($SO_3$) получают серную кислоту ($H_2SO_4$). Оксид серы(VI) является кислотным оксидом, который при взаимодействии с водой ($H_2O$) образует соответствующую ему кислоту.

Уравнение реакции: $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$.

Таким образом, вещество $X_2$ – это вода $H_2O$.

На третьем этапе из серной кислоты ($H_2SO_4$) получают соль – сульфат натрия ($Na_2SO_4$). Для этого кислота должна прореагировать с соединением, содержащим натрий. Классическим примером является реакция нейтрализации кислоты основанием. Из предложенных вариантов подходит гидроксид натрия ($NaOH$).

Уравнение реакции: $H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$.

Таким образом, вещество $X_3$ – это гидроксид натрия $NaOH$.

Следовательно, веществами $X_1$, $X_2$ и $X_3$ являются кислород, вода и гидроксид натрия. Этот набор соответствует варианту ответа №1.

Решение

Уравнения реакций, соответствующие приведённой цепочке превращений:

1) $2SO_2 + O_2 \xrightarrow{t, kat} 2SO_3$

2) $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

3) $H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

Веществами $X_1$, $X_2$ и $X_3$ являются соответственно $O_2$, $H_2O$ и $NaOH$.

Ответ: 1) $O_2$, $H_2O$, $NaOH$.

4. В цепочке превращений

$Ca \to X_1 \to Ca(OH)_2 \to X_2 \to CaO \to X_3 \to AgCl$

веществами $X_1$, $X_2$ и $X_3$ являются соответственно:

1) $CaO$, $CaCO_3$, $CaCl_2$

2) $CaSO_4$, $CaCO_3$, $CaCl_2$

3) $CaO$, $CaSO_4$, $CaCl_2$

4) $CaO$, $Ca(HCO_3)_2$, $CaCO_3$

Запишите уравнения реакций, соответствующих приведённой цепочке превра-щений.

Решение

Для определения веществ $X_1$, $X_2$ и $X_3$ в цепочке превращений $Ca \rightarrow X_1 \rightarrow Ca(OH)_2 \rightarrow X_2 \rightarrow CaO \rightarrow X_3 \rightarrow AgCl$, необходимо последовательно проанализировать каждый шаг.

На первом этапе из металлического кальция ($Ca$) получают вещество $X_1$, из которого затем образуется гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$). Логичным путем является получение оксида кальция ($CaO$) при реакции кальция с кислородом, который затем реагирует с водой, образуя гидроксид. Таким образом, $X_1$ — это $CaO$ (оксид кальция).

На втором этапе из гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$) получают вещество $X_2$, которое далее превращается в оксид кальция ($CaO$). Это указывает на то, что $X_2$ является термически нестойким соединением, разлагающимся до $CaO$. Таким соединением является карбонат кальция ($CaCO_3$), который можно получить, пропуская углекислый газ ($CO_2$) через раствор гидроксида кальция (известковую воду). Следовательно, $X_2$ — это $CaCO_3$ (карбонат кальция).

На третьем этапе из оксида кальция ($CaO$) получают вещество $X_3$, которое вступает в реакцию с образованием нерастворимого хлорида серебра ($AgCl$). Это означает, что $X_3$ должен быть растворимой солью, содержащей хлорид-ионы. Таким веществом является хлорид кальция ($CaCl_2$), который можно получить при реакции оксида кальция с соляной кислотой ($HCl$). Значит, $X_3$ — это $CaCl_2$ (хлорид кальция).

Следовательно, искомые вещества: $X_1$ - $CaO$, $X_2$ - $CaCO_3$, $X_3$ - $CaCl_2$. Этот набор соответствует варианту ответа 1) CaO, CaCO₃, CaCl₂.

Запишите уравнения реакций, соответствующих приведённой цепочке превращений.

1) $2Ca + O_2 \xrightarrow{t} 2CaO$
2) $CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$
3) $Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$
4) $CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2 \uparrow$
5) $CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O$
6) $CaCl_2 + 2AgNO_3 \rightarrow 2AgCl \downarrow + Ca(NO_3)_2$

Ответ: веществами X₁, X₂ и X₃ являются соответственно $CaO$, $CaCO_3$, $CaCl_2$.

5. Найдите массу осадка, который выпадает при сливании 807 г 20 %-ного раствора нитрата свинца(II) с раствором, содержащим избыток иодида калия.

Дано:

$m_{раствора}(Pb(NO_3)_2) = 807 \text{ г}$

$\omega(Pb(NO_3)_2) = 20\% = 0.20$

Иодид калия ($KI$) в избытке.

Найти:

$m_{осадка} - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции между нитратом свинца(II) и иодидом калия. В результате реакции обмена образуется нерастворимый в воде осадок иодида свинца(II) и растворимая соль нитрат калия.

$Pb(NO_3)_2 + 2KI \rightarrow PbI_2\downarrow + 2KNO_3$

Осадком является иодид свинца(II) ($PbI_2$).

2. Найдем массу чистого нитрата свинца(II), содержащегося в 807 г 20%-ного раствора. Для этого используем формулу для расчета массы вещества через массовую долю:

$m_{вещества} = m_{раствора} \times \omega_{вещества}$

$m(Pb(NO_3)_2) = 807 \text{ г} \times 0.20 = 161.4 \text{ г}$

3. Рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в расчете: нитрата свинца(II) и иодида свинца(II). Используем относительные атомные массы из периодической системы Д.И. Менделеева (округляя до десятых):

$Ar(Pb) = 207.2$

$Ar(N) = 14.0$

$Ar(O) = 16.0$

$Ar(I) = 126.9$

Молярная масса нитрата свинца(II):

$M(Pb(NO_3)_2) = Ar(Pb) + 2 \times (Ar(N) + 3 \times Ar(O)) = 207.2 + 2 \times (14.0 + 3 \times 16.0) = 331.2 \text{ г/моль}$

Молярная масса иодида свинца(II):

$M(PbI_2) = Ar(Pb) + 2 \times Ar(I) = 207.2 + 2 \times 126.9 = 461.0 \text{ г/моль}$

4. Вычислим количество вещества (число молей) нитрата свинца(II). Так как по условию задачи иодид калия находится в избытке, нитрат свинца(II) является лимитирующим реагентом, и расчет ведется по нему.

$n = \frac{m}{M}$

$n(Pb(NO_3)_2) = \frac{161.4 \text{ г}}{331.2 \text{ г/моль}} \approx 0.4873 \text{ моль}$

5. Используя стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции, найдем количество вещества образовавшегося осадка $PbI_2$.

Из уравнения реакции $Pb(NO_3)_2 + 2KI \rightarrow PbI_2\downarrow + 2KNO_3$ следует, что из 1 моль $Pb(NO_3)_2$ образуется 1 моль $PbI_2$. Таким образом, их количества вещества равны:

$n(PbI_2) = n(Pb(NO_3)_2) \approx 0.4873 \text{ моль}$

6. Найдем массу выпавшего осадка иодида свинца(II).

$m(PbI_2) = n(PbI_2) \times M(PbI_2)$

$m(PbI_2) \approx 0.4873 \text{ моль} \times 461.0 \text{ г/моль} \approx 224.65 \text{ г}$

Округляя результат до десятых, получаем 224.7 г.

Ответ: масса осадка, который выпадает при сливании растворов, составляет 224.7 г.

Б. Какие из перечисленных веществ взаимодействуют с соляной кислотой: магний, оксид меди $(II)$, гидроксид меди$(II)$, медь, нитрат магния, гидроксид железа$(III)$, оксид кремния$(IV)$, нитрат серебра, сульфид железа$(II)$? Запишите уравнения возможных реакций.

Решение

Для определения возможности взаимодействия перечисленных веществ с соляной кислотой ($HCl$), необходимо проанализировать химические свойства каждого из них. Соляная кислота, как сильная кислота, вступает в реакцию с металлами, стоящими в электрохимическом ряду напряжений до водорода, с основными и амфотерными оксидами, с основаниями и амфотерными гидроксидами, а также с солями, если в результате реакции образуется осадок, газ или слабый электролит.

Рассмотрим каждое вещество по отдельности:

Магний: Является активным металлом ($Mg$), который в ряду активности металлов стоит до водорода. Следовательно, он вытесняет водород из соляной кислоты с образованием хлорида магния и водорода. Реакция протекает.

$Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2 \uparrow$

Оксид меди(II): Это основный оксид ($CuO$), который реагирует с кислотами с образованием соли и воды (реакция обмена).

$CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O$

Гидроксид меди(II): Является нерастворимым основанием ($Cu(OH)_2$). Вступает в реакцию нейтрализации с кислотой, образуя соль и воду.

$Cu(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + 2H_2O$

Медь: Это металл ($Cu$), стоящий в ряду активности после водорода. Медь не способна вытеснять водород из кислот-неокислителей, к которым относится соляная кислота. Реакция не идет.

Нитрат магния: Это соль ($Mg(NO_3)_2$), образованная сильным основанием и сильной кислотой. В реакции ионного обмена с соляной кислотой ($HCl$) не образуются ни осадок, ни газ, ни слабый электролит, так как все возможные продукты растворимы и являются сильными электролитами. Реакция не протекает.

Гидроксид железа(III): Это нерастворимое основание ($Fe(OH)_3$). Вступает в реакцию нейтрализации с соляной кислотой с образованием растворимой соли хлорида железа(III) и воды.

$Fe(OH)_3 + 3HCl \rightarrow FeCl_3 + 3H_2O$

Оксид кремния(IV): Это кислотный оксид ($SiO_2$), который не реагирует с большинством кислот, включая соляную. Исключением является плавиковая кислота ($HF$).

Нитрат серебра: Это растворимая соль ($AgNO_3$). Вступает в реакцию ионного обмена с соляной кислотой, так как образуется нерастворимый в воде и кислотах белый творожистый осадок хлорида серебра ($AgCl$).

$AgNO_3 + HCl \rightarrow AgCl \downarrow + HNO_3$

Сульфид железа(II): Это соль ($FeS$), образованная слабой сероводородной кислотой. При взаимодействии с сильной соляной кислотой происходит реакция обмена с выделением газообразного сероводорода ($H_2S$) с запахом тухлых яиц.

$FeS + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2S \uparrow$

Ответ: С соляной кислотой вступают в реакцию: магний, оксид меди(II), гидроксид меди(II), гидроксид железа(III), нитрат серебра, сульфид железа(II). Уравнения возможных реакций:

$Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2 \uparrow$

$CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O$

$Cu(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + 2H_2O$

$Fe(OH)_3 + 3HCl \rightarrow FeCl_3 + 3H_2O$

$AgNO_3 + HCl \rightarrow AgCl \downarrow + HNO_3$

$FeS + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2S \uparrow$

7. Какие из перечисленных веществ взаимодействуют с гидроксидом натрия: оксид углерода(IV), гидроксид кальция, оксид меди(II), нитрат меди(II), хлорид аммония, кремниевая кислота, сульфат калия? Запишите уравнения возможных реакций, назовите продукты реакций.

Гидроксид натрия ($NaOH$) — это сильное основание (щёлочь). Он вступает в реакции с кислотами, кислотными и амфотерными оксидами, амфотерными гидроксидами, а также с солями, если в результате реакции образуется нерастворимое вещество (осадок), газ или слабый электролит (например, вода). Рассмотрим каждое вещество из предложенного списка.

оксид углерода(IV)

Оксид углерода(IV) ($CO_2$) является кислотным оксидом, поэтому он реагирует с гидроксидом натрия. В результате реакции образуется соль (карбонат натрия) и вода.

Уравнение реакции:

$2NaOH + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$

Продукты реакции: карбонат натрия и вода.

Ответ: оксид углерода(IV) взаимодействует с гидроксидом натрия.

гидроксид кальция

Гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$) является основанием. Два основания друг с другом не реагируют.

Ответ: гидроксид кальция не взаимодействует с гидроксидом натрия.

оксид меди(II)

Оксид меди(II) ($CuO$) является основным оксидом. Основные оксиды не реагируют со щелочами (за исключением амфотерных).

Ответ: оксид меди(II) не взаимодействует с гидроксидом натрия.

нитрат меди(II)

Нитрат меди(II) ($Cu(NO_3)_2$) — это растворимая соль. Реакция обмена со щёлочью протекает, так как в результате образуется нерастворимый гидроксид меди(II) в виде голубого осадка.

Уравнение реакции:

$Cu(NO_3)_2 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + 2NaNO_3$

Продукты реакции: гидроксид меди(II) и нитрат натрия.

Ответ: нитрат меди(II) взаимодействует с гидроксидом натрия.

хлорид аммония

Хлорид аммония ($NH_4Cl$) — это соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой. При реакции со щёлочью происходит выделение газообразного аммиака с резким запахом.

Уравнение реакции:

$NH_4Cl + NaOH \xrightarrow{t} NaCl + NH_3\uparrow + H_2O$

Продукты реакции: хлорид натрия, аммиак и вода.

Ответ: хлорид аммония взаимодействует с гидроксидом натрия.

кремниевая кислота

Кремниевая кислота ($H_2SiO_3$) является слабой нерастворимой кислотой. Она вступает в реакцию нейтрализации со щелочами.

Уравнение реакции:

$H_2SiO_3 + 2NaOH \rightarrow Na_2SiO_3 + 2H_2O$

Продукты реакции: силикат натрия и вода.

Ответ: кремниевая кислота взаимодействует с гидроксидом натрия.

сульфат калия

Сульфат калия ($K_2SO_4$) — это соль, образованная сильным основанием ($KOH$) и сильной кислотой ($H_2SO_4$). Реакция обмена с гидроксидом натрия не идет, так как в результате не образуется ни осадка, ни газа, ни слабого электролита (все возможные продукты растворимы и являются сильными электролитами).

Ответ: сульфат калия не взаимодействует с гидроксидом натрия.

8. Предложите свою классификацию химических веществ и генетической связи между классами неорганических соединений.

Классификация химических веществ

Все химические вещества можно классифицировать по составу и свойствам. Одна из наиболее общих и принятых в химии классификаций выглядит следующим образом:

1. Простые вещества — состоят из атомов одного химического элемента.
   • Металлы (например, Fe, Na, Al). Характеризуются металлическим блеском, ковкостью, высокой тепло- и электропроводностью.
   • Неметаллы (например, O₂, S, C, He). Не обладают типичными металлическими свойствами.
   • Амфотерные простые вещества (например, Zn, Be, Al) занимают промежуточное положение, проявляя свойства как металлов, так и неметаллов.
2. Сложные вещества — состоят из атомов двух или более химических элементов.
   • Органические соединения — класс соединений, в состав которых входит углерод (за исключением простейших, таких как карбиды, оксиды углерода, карбонаты).
   • Неорганические соединения — все остальные химические соединения. Их принято делить на следующие основные классы:
     • Оксиды — соединения элементов с кислородом в степени окисления -2.
       • Основные оксиды: оксиды металлов, которым соответствуют основания (например, CaO, Na₂O).
       • Кислотные оксиды: оксиды неметаллов или металлов в высокой степени окисления, которым соответствуют кислоты (например, SO₃, CO₂, CrO₃).
       • Амфотерные оксиды: проявляют как основные, так и кислотные свойства (например, Al₂O₃, ZnO).
       • Несолеобразующие (безразличные) оксиды: не взаимодействуют с кислотами и щелочами с образованием солей (например, CO, NO).
     • Основания (гидроксиды) — сложные вещества, состоящие из катиона металла (или аммония $NH_4^+$) и одной или нескольких гидроксогрупп (-OH).
       • Растворимые (щелочи): гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов (например, NaOH, Ba(OH)₂).
       • Нерастворимые: гидроксиды большинства других металлов (например, Cu(OH)₂, Fe(OH)₃).
       • Амфотерные гидроксиды: проявляют свойства и кислот, и оснований (например, Al(OH)₃, Zn(OH)₂).
     • Кислоты — сложные вещества, молекулы которых содержат атомы водорода, способные замещаться на атомы металла, и кислотный остаток.
       • Кислородсодержащие (например, H₂SO₄, HNO₃).
       • Бескислородные (например, HCl, H₂S).
     • Соли — сложные вещества, состоящие из катионов металла (или катиона аммония $NH_4^+$) и анионов кислотного остатка.
       • Средние (нормальные): продукты полного замещения атомов водорода в кислоте на металл (например, NaCl, K₂SO₄).
       • Кислые: продукты неполного замещения атомов водорода в многоосновной кислоте на металл (например, NaHCO₃).
       • Основные: продукты неполного замещения гидроксогрупп в многокислотном основании на кислотный остаток (например, (MgOH)Cl).
       • Двойные, смешанные и комплексные соли.

Ответ: Предложена классификация химических веществ, основанная на их составе. Вещества делятся на простые (металлы, неметаллы, амфотерные) и сложные (органические и неорганические). Неорганические вещества, в свою очередь, подразделяются на четыре основных класса: оксиды (основные, кислотные, амфотерные, несолеобразующие), основания (растворимые и нерастворимые), кислоты (кислородсодержащие и бескислородные) и соли (средние, кислые, основные и др.).

Генетическая связь между классами неорганических соединений

Генетическая связь — это взаимосвязь между веществами разных классов, основанная на их взаимных превращениях и отражающая единство их происхождения. Эту связь удобно представлять в виде так называемых генетических рядов.

1. Генетический ряд металла
Он объединяет вещества, образованные одним и тем же металлом, проявляющим основные свойства. Типичная схема превращений:
Металл $\rightarrow$ Основный оксид $\rightarrow$ Основание (щелочь) $\rightarrow$ Соль

Пример для кальция (Ca):
$Ca \xrightarrow{+O_2} CaO \xrightarrow{+H_2O} Ca(OH)_2 \xrightarrow{+HCl} CaCl_2$
Уравнения реакций:
1. $2Ca + O_2 \rightarrow 2CaO$
2. $CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$
3. $Ca(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O$

2. Генетический ряд неметалла
Объединяет вещества, образованные одним и тем же неметаллом. Типичная схема превращений:
Неметалл $\rightarrow$ Кислотный оксид $\rightarrow$ Кислота $\rightarrow$ Соль

Пример для серы (S):
$S \xrightarrow{+O_2, t^\circ} SO_2 \xrightarrow{+O_2, V_2O_5} SO_3 \xrightarrow{+H_2O} H_2SO_4 \xrightarrow{+NaOH} Na_2SO_4$
Уравнения реакций:
1. $S + O_2 \xrightarrow{t^\circ} SO_2$
2. $2SO_2 + O_2 \xrightarrow{V_2O_5, t^\circ} 2SO_3$
3. $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$
4. $H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

3. Генетический ряд амфотерного элемента
Амфотерные элементы (например, Al, Zn) и их соединения могут в зависимости от условий проявлять как основные, так и кислотные свойства, связывая ряды металлов и неметаллов.

Пример для цинка (Zn):
$2Zn + O_2 \rightarrow 2ZnO$
$ZnO + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2O$ (проявляет основные свойства)
$ZnO + 2NaOH + H_2O \rightarrow Na_2[Zn(OH)_4]$ (проявляет кислотные свойства)

Таким образом, все классы неорганических соединений взаимосвязаны. Центральным звеном, объединяющим генетические ряды металлов и неметаллов, являются соли, которые могут быть получены в результате взаимодействия представителей разных классов (основание + кислота, основной оксид + кислотный оксид, металл + кислота и т.д.).

Ответ: Генетическая связь между классами неорганических соединений показывает возможность их взаимных превращений и общее происхождение от простых веществ (металлов и неметаллов). Эта связь иллюстрируется генетическими рядами, например: Металл → Основный оксид → Основание → Соль и Неметалл → Кислотный оксид → Кислота → Соль. Амфотерные соединения демонстрируют двойственную природу, а соли являются связующим звеном между генетическими рядами металлов и неметаллов.