Перевірте себе
1. Що означає термін «генетичний»? Генетичний (від. грецького "genesis") - той, що вказує на походження, виникнення, процес утворення.
2. Що таке генетичний зв'язок між класами неорганічних сполук?
Це зв'язки між різними класами сполук, які грунтуються на їхніх взаємоперетвореннях.
3. Які ознаки характеризують генетичний ряд? Це представники різних класів неорганічних сполук одного й того самого хімічного елемента.
4. Які є два основних шляхи генетичних зв'язків між неорганічними речовинами? Один починається металами, а інший ― неметалами.
5. Яке значення експериментального методу в хімії? Це один із методів пізнання, що грунтується на отриманні інформації про досліджуваний об'єкт у контрольованих, штучно створених умовах.
6. Які задачі називають експериментальними? Якісні задачі, які розв'язують експериментальним шляхом.
Вправа 7 Які два типи експериментальних задач найпоширеніші?
Добування і розпізнавання речовин.
Застосуйте свої знання й уміння
Вправа 1 З наведеного переліку виберіть формули речовин, які належать до генетичного ряду магнію: Na, H2O, MgSO4, MgCl2, S, H2SO3, K3PO4, O2, Mg(OH)2, SO3, Mg, MgO
Відповідь: MgSO4, MgCl2, Mg(OH)2, Mg, MgO
Вправа 2 Доберіть приклади до схем перетворень:
а) метал + неметал → сіль
Mg + Cl2 = MgCl2
б) основний оксид + кислотний оксид → сіль
СaO + CO2 = CaCO3
в) основа + кислота → сіль + вода
NaOH + HCl = NaCl + H2O
г) сіль + кислота → сіль + кислота
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl
д) метал + кисень → основний оксид
2Ca + O2 = 2CaO
е) неметал + кисень → кислотний оксид
C + O2 = CO2
ж) основний оксид + вода → луг
K2O + H2O = 2KOH
з) кислотний оксид + вода → кислота
SO3 + H2O = H2SO4
і) кислотний оксид + луг → сіль + вода
CO2 + 2KOH = K2CO3 + H2O
k) основний оксид + кислота → сіль + вода
CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
Вправа 3 Складіть хімічні рівняння, які відповідають генетичним рядам літію, міді, силіцію (вони наведені в тексті параграфа) та сірки, заліза, алюмінію (їх наведено далі):
Генетичний ряд літію: Li → Li2O → LiOH → LiCl
4Li + O2 = 2Li2O
Li2O + H2O = 2LiOH
LiOH + HCl = LiCl + H2O
Генетичний ряд міді: Cu → CuO → CuCl2 → Cu(OH)2 → CuSO4 → Cu
2Cu + O2 = 2CuO
CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + 2NaCl
Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O
CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu
Генетичний ряд силіцію: Si → SiO2 → Na2SiO3 → H2SiO3 → SiO2
Si + O2 = SiO2
SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O
Na2SiO3 + H2SO4 = H2SiO3↓ + Na2SO4
H2SiO3↓ = SiO2 + H2O
Генетичний ряд сірки: S → SO2 → H2SO3 → Na2SO3 → SO2
S + O2 = SO2
SO2 + H2O = H2SO3
H2SO3 + 2NaOH = Na2SO3 + 2H2O
Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑ + H2O
Генетичний ряд заліза: Fe → FeCl2 → Fe(OH)2 → FeO
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + 2NaCl
Fe(OH)2↓ = FeO + H2O
Генетичний ряд алюмінію: Al → Al2O3 → Al2(SO4)3 → Al(OH)3 → Na[Al(OH)4]
4Al + 3O2 = 2Al2O3
Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O
Al2(SO4)3 + 6NaOH = 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4
Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]
Al(OH)3 → AlCl3 → Al
Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O
2AlCl3 + 3Mg = 3MgCl2 + 2Al
Al2O3 → AlCl3
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
Вправа 4 Проаналізуйте хімічні формули речовин з наведених далі рядків, назвіть їх і класифікуйте:
а) CaSO3, ВаО, Н2SО4, Fe(OH)3, Ва, SO3, ВаСl2, Ва(ОН)2, НВг
Cолі: CaSO3 кальцій сульфіт, ВаСl2 барій хлорид
Оксиди: ВаО барій оксид, SO3 сульфур (VI) оксид
Кислоти: Н2SО4 сульфатна кислота, НВг бромідна кислота
Основи: Fe(OH)3 ферум (ІІІ) гідроксид, Ва(ОН)2 барій гідроксид
Прості речовини (метали): Ва барій
б) S, HNO3, ZnСl2, SO2, Сu(ОН)2, Na2SO3, Н2O, H2SO3, LiОН, СаО, НСl
Прості речовини (неметали): S сірка
Кислоти: HNO3 нітратна кислота, H2SO3 сульфiтна кислота, НСl хлоридна кислота
Солі: ZnСl2 цинк хлорид, Na2SO3 натрій сульфіт
Оксиди: SO2 сульфур (IV) оксид, Н2O вода, СаО кальцій оксид
Основи: Сu(ОН)2 купрум (ІІ) гідроксид, LiОН літій гідроксид
в) СuО, Н3РО4, С, Н2СО3, СО2, Са(ОН)2, К2СО3, CuSO4, Fe(OH)2, N2, НІ
Оксиди: СuО купрум (ІІ) оксид, СО2 карбон (IV) оксид
Кислоти: Н3РО4 ортофосфатна кислота, Н2СО3 карбонатна кислота, НІ йодидна кислота
Прості речовини (неметали): С вуглець, N2 азот
Основи: Са(ОН)2 кальцій гідроксид, Fe(OH)2 ферум (ІІ) гідроксид
Солі: К2СО3 калій карбонат, CuSO4 купрум (ІІ) сульфат
г) SiO2, К2О, Мg(ОН)2, Si, NaOH, H2SiO3, Na, AgСl, K2SiO3, HF, Al2О3
Оксиди: SiO2 силіцій (IV) оксид, К2О калій оксид, Al2О3 алюміній оксид
Основи: Мg(ОН)2 магній гідроксид, NaOH натрій гідроксид
Прості речовини (неметал і метал): Si кремній, Na натрій
Кислоти: H2SiO3 силікатна кислота, HF фторидна кислота
Cолі: AgСl аргентум (І) хлорид, K2SiO3 калій силікат
Вправа 5 Виберіть з кожного рядка формули двоосновних кислот.
H2SO4, H2SO3, H2CO3, H2SiO3
Вправа 6 Виберіть з кожного рядка (див. завдання 4) формулу основного оксиду. Визначте, з якими речовинами, формули яких наведено в рядку, реагуватиме цей оксид. Складіть відповідні хімічні рівняння. Назвіть реагенти і продукти реакцій, класифікуйте хімічні реакції.
а) BaO + H2SO4 = BaSO4 + H2O Реакція обміну
Реагенти: барій оксид і сульфатна кислота.
Продукти реакції: барій сульфат і вода
BaO + SO3 = BaSO4 Реакція сполучення
Реагенти: барій оксид і сульфур (VI) оксид
Продукти реакції: барій сульфат
BaO + 2HBr = BaBr2 + H2O Реакція обміну
Реагенти: барій оксид і бромідна кислота
Продукти реакції: барій бромід і вода
б) СaO + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O Реакція обміну
Реагенти: кальцій оксид і нітратна кислота
Продукти реакції: кальцій нітрат і вода
CaO + SO2 = CaSO3 Реакція сполучення
Реагенти: кальцій оксид і сульфур (IV) оксид
Продукти реакції: кальцій сульфіт
CaO + H2O = Ca(OH)2 Реакція сполучення
Реагенти: кальцій оксид і вода
Продукти реакції: кальцій гідроксид
CaO + H2SO3 = CaSO3 + H2O Реакція обміну
Реагенти: кальцій оксид і сульфітна кислота
Продукти реакції: кальцій сульфіт і вода
СaO + 2HCl = CaCl2 + H2O Реакція обміну
Реагенти: кальцій оксид і хлоридна кислота
Продукти реакції: кальцій хлорид і вода
в) Основний оксид СuO, але реакції із запропонованими речовинами не відбуваються
г) K2O + SiO2 = K2SiO3 Реакція сполучення
Реагенти: калій оксид і силіцій (IV) оксид
Продукти реакції: калій силікат
K2O + 2HF = 2KF + H2O Реакція обміну
Реагенти: калій оксид і фторидна кислота
Продукти реакції: калій фторид і вода
Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O Реакція обміну
Реагенти: алюміній оксид і натрій гідроксид
Продукти реакції: натрій метаалюмінат і вода
Al2O3 + 6HF = 2AlF3 + 3H2O Реакція обміну
Реагенти: алюміній оксид і фторидна кислота
Продукти реакції: алюміній фторид і вода
Вправа 7 Виберіть з кожного рядка (див. завдання 4) формулу нерозчинної основи. Визначте, з якими речовинами, формули яких наведено в рядках, реагуватиме ця сполука. Складіть відповідні хімічні рівняння. Назвіть реагенти і продукти реакцій, класифікуйте хімічні реакції.
а) 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 6H2O Реакція обміну
Реагенти: ферум (III) гідроксид і сульфатна кислота
Продукти реакції: ферум (III) сульфат і вода
Fe(OH)3 + 3HBr = FeBr3 + 3H2O Реакція обміну
Реагенти: ферум (III) гідроксид і бромідна кислота
Продукти реакції: ферум (III) бромід і вода
б) Cu(OH)2 + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + 2H2O Реакція обміну
Реагенти: купрум (II) гідроксид і нітратна кислота
Продукти реакції: купрум (II) нітрат і вода
Сu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O Реакція обміну
Реагенти: купрум (II) гідроксид і хлоридна кислота
Продукти реакції: купрум (II) хлорид і вода
в) 3Fe(OH)2 + 2H3PO4 = Fe3(PO4)2 + 6H2O Реакція обміну
Реагенти: ферум (II) гідроксид і ортофосфатна кислота
Продукти реакції: ферум (II) ортофосфат і вода
Fe(OH)2 + 2HI = FeI2 + 2H2O Реакція обміну
Реагенти: ферум (II) гідроксид і фторидна кислота
Продукти реакції: ферум (II) фторид і вода
г) Mg(OH)2 + 2HF = MgF2 + 2H2O Реакція обміну
Реагенти: магній гідроксид і фторидна кислота
Продукти реакції: магній фторид і вода
Вправа 8 Виберіть з кожного рядка (див. завдання 4) формули оксигеновмісних кислот. Визначте, з якими речовинами, формули яких наведено в рядках, реагуватимуть ці сполуки. Складіть відповідні хімічні рівняння. Назвіть реагенти і продукти реакцій, класифікуйте хімічні реакції.
а) H2SO4 + CaSO3 = CaSO4 + SO2↑ + H2O Реакція обміну
Реагенти: сульфатна кислота і кальцій сульфіт
Продукти реакції: кальцій сульфат, сульфур (IV) оксид і вода
H2SO4 + BaO = BaSO4↓ + H2O Реакція обміну
Реагенти: сульфатна кислота і барій оксид
Продукти реакції: барій сульфат і вода
3H2SO4 + 2Fe(OH)3 = Fe2(SO4)3 + 6H2O Реакція обміну
Реагенти: сульфатна кислота і ферум (III) гідроксид
Продукти реакції: ферум (III) сульфат і вода
H2SO4 + Ba = BaSO4 + H2↑ Реакція заміщення
Реагенти: сульфатна кислота і барій
Продукти реакції: барій сульфат і водень
H2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2HCl Реакція обміну
Реагенти: сульфатна кислота і барій хлорид
Продукти реакції: барій сульфат і хлоридна кислота
H2SO4 +Ba(OH)2 = BaSO4↓ + 2H2O Реакція обміну
Реагенти: сульфатна кислота і барій гідроксид
Продукти реакції: барій сульфат і вода
б) 2HNO3 + Cu(OH)2 = Cu(NO3)2 + 2H2O Реакція обміну
Реагенти: нітратна кислота і купрум (II) гідроксид
Продукти реакції: купрум (II) нітрат і вода
2HNO3 + Na2SO3 = 2NaNO3 + SO2↑ + H2O Реакція обміну
Реагенти: нітратна кислота і натрій сульфіт
Продукти реакції: натрій нітрат, сульфур (IV) оксид і вода
HNO3 + LiOH = LiNO3 + H2O Реакція обміну
Реагенти: нітратна кислота і літій гідроксид
Продукти реакції: літій нітрат і вода
2HNO3 + СaO = Ca(NO3)2 + H2O Реакція обміну
Реагенти: нітратна кислота і кальцій оксид
Продукти реакції: кальцій нітрат і вода
в) 2H3PO4 + 3Ca(OH)2 = Ca3(PO4)2 + 6H2O Реакція обміну
Реагенти: ортофосфатна кислота і кальцій гідроксид
Продукти реакції: кальцій ортофосфат і вода
2H3PO4 + 3K2CO3 = 2K3PO4 + 3CO2↑ + 3H2O Реакція обміну
Реагенти: ортофосфатна кислота і калій карбонат
Продукти реакції: калій ортофосфат, карбон (IV) оксид і вода
2H3PO4 + 3Fe(OH)2 = Fe3(PO4)2 + 6H2O Реакція обміну
Реагенти: ортофосфатна кислота і ферум (II) гідроксид
Продукти реакції: ферум (II) ортофосфат і вода
г) H2SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3 + 2H2O Реакція обміну
Реагенти: силікатна кислота і натрій гідроксид
Продукти реакції: натрій силікат і вода
Вправа 9 Виберіть з кожного рядка (див. завдання 4) формулу безоксигенової кислоти. Визначте, з якими речовинами, формули яких наведено в рядках, реагуватиме ця сполука. Складіть відповідні хімічні рівняння. Назвіть реагенти і продукти реакцій, класифікуйте хімічні реакції.
а) 2HBr + CaSO3 = CaBr2 + SO2↑ + H2O Реакція обміну
Реагенти: бромідна кислота і кальцій сульфіт
Продукти реакції: кальцій бромід, сульфур (IV) оксид і вода
2HBr + BaO = BaBr2 + H2O Реакція обміну
Реагенти: бромідна кислота і барій оксид
Продукти реакції: барій бромід і вода
3HBr + Fe(OH)3 = FeBr3 + 3H2O Реакція обміну
Реагенти: бромідна кислота і ферум (III) гідроксид
Продукти реакції: ферум (III) бромід і вода
2HBr + Ba = BaBr2 + H2↑ Реакція заміщення
Реагенти: бромідна кислота і барій
Продукти реакції: барій бромід і водень
2HBr +Ba(OH)2 = BaBr2 + 2H2O Реакція обміну
Реагенти: бромідна кислота і барій гідроксид
Продукти реакції: барій бромід і вода
б) 2НCl + Cu(OH)2 = CuCl2 + 2H2O Реакція обміну
Реагенти: хлоридна кислота і купрум (II) гідроксид
Продукти реакції: купрум (II) хлорид і вода
2HCl + Na2SO3 = 2NaCl + SO2↑ + H2O Реакція обміну
Реагенти: хлоридна кислота і натрій сульфіт
Продукти реакції: натрій хлорид, сульфур (IV) оксид і вода
HCl + LiOH = LiCl + H2O Реакція обміну
Реагенти: хлоридна кислота і літій гідроксид
Продукти реакції: літій хлорид і вода
2HCl + СaO = CaCl2 + H2O Реакція обміну
Реагенти: хлоридна кислота і кальцій оксид
Продукти реакції: кальцій хлорид і вода
в) 2HI + Ca(OH)2 = CaI2 + 2H2O Реакція обміну
Реагенти: йодидна кислота і кальцій гідроксид
Продукти реакції: кальцій йодид і вода
2HI + K2CO3 = 2KI + CO2↑ + H2O Реакція обміну
Реагенти: йодидна кислота і калій карбонат
Продукти реакції: калій йодид, карбон (IV) оксид і вода
2HI + Fe(OH)2 = FeI2 + 2H2O Реакція обміну
Реагенти: йодидна кислота і ферум (II) гідроксид
Продукти реакції: ферум (II) йодид і вода
г) 2HF + K2O = 2KF + H2O Реакція обміну
Реагенти: фторидна кислота і калій оксид
Продукти реакції: калій фторид і вода
2HF + Mg(OH)2 = MgF2 + 2H2O Реакція обміну
Реагенти: фторидна кислота і магній гідроксид
Продукти реакції: магній фторид і вода
HF + NaOH = NaF + H2O Реакція обміну
Реагенти: фторидна кислота і натрій гідроксид
Продукти реакції: натрій фторид і вода
HF + Na = NaF + H2↑ Реакція заміщення
Реагенти: фторидна кислота і натрій
Продукти реакції: натрій фторид і водень
2HF + K2SiO3 = 2KF + H2SiO3↓ Реакція обміну
Реагенти: фторидна кислота і калій силікат
Продукти реакції: калій фторид і силікатна кислота
6HF + Al2O3 = 2AlF3 + 3H2O Реакція обміну
Реагенти: фторидна кислота і алюміній оксид
Продукти реакції: алюміній фторид і вода
Вправа 10 Виберіть з кожного рядка (див. завдання 4) формулу розчинної основи. Визначте, з якими речовинами, формули яких наведено в рядках, реагуватиме ця сполука. Складіть відповідні хімічні рівняння. Назвіть реагенти і продукти реакцій, класифікуйте хімічні реакції.
а) Ba(OH)2 + CaSO3 = BaSO3↓ + Ca(OH)2 Реакція обміну
Реагенти: барій гідроксид і кальцій сульфіт
Продукти реакції: барій сульфіт і кальцій гідроксид
Ba(OH)2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2H2O Реакція обміну
Реагенти: барій гідроксид і сульфатна кислота
Продукти реакції: барій сульфат і вода
Ba(OH)2 + SO3 = BaSO4↓ + H2O Реакція обміну
Реагенти: барій гідроксид і сульфур (VI) оксид
Продукти реакції: барій сульфат і вода
Ba(OH)2 + 2HBr = BaBr2 + 2H2O Реакція обміну
Реагенти: барій гідроксид і бромідна кислота
Продукти реакції: барій бромід і вода
б) LiOH + HNO3 = LiNO3 + H2O Реакція обміну
Реагенти: літій гідроксид і нітратна кислота
Продукти реакції: літій нітрат і вода
2LiOH + ZnCl2 = 2LiCl + Zn(OH)2↓ Реакція обміну
Реагенти: літій гідроксид і цинк хлорид
Продукти реакції: літій хлорид і цинк гідроксид
2LiOH + SO2 = Li2SO3 + H2O Реакція обміну
Реагенти: літій гідроксид і сульфур (IV) оксид
Продукти реакції: літій сульфіт і вода
2LiOH + H2SO3 = Li2SO3 + 2H2O Реакція обміну
Реагенти: літій гідроксид і сульфітна кислота
Продукти реакції: літій сульфіт і вода
LiOH + HCl = LiCl + H2O Реакція обміну
Реагенти: літій гідроксид і хлоридна кислота
Продукти реакції: літій хлорид і вода
в) 3Ca(OH)2 + 2H3PO4 = Ca3(PO4)2 + 6H2O Реакція обміну
Реагенти: кальцій гідроксид і ортофосфатна кислота
Продукти реакції: кальцій ортофосфат і вода
Ca(OH)2 + H2CO3 = CaCO3 + 2H2O Реакція обміну
Реагенти: кальцій гідроксид і карбонатна кислота
Продукти реакції: кальцій карбонат і вода
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O Реакція обміну
Реагенти: кальцій гідроксид і карбон (IV) оксид
Продукти реакції: кальцій карбонат і вода
Ca(OH)2 + K2CO3 = CaCO3 + 2KOH Реакція обміну
Реагенти: кальцій гідроксид і калій карбонат
Продукти реакції: кальцій карбонат і калій гідроксид
Ca(OH)2 + CuSO4 = CaSO4 + Cu(OH)2↓ Реакція обміну
Реагенти: кальцій гідроксид і купрум (II) сульфат
Продукти реакції: кальцій сульфат і купрум (II) гідроксид
Ca(OH)2 + 2HI = CaI2 + 2H2O Реакція обміну
Реагенти: кальцій гідроксид і йодидна кислота
Продукти реакції: кальцій йодид і вода
г) 2NaOH + SiO2 = Na2SiO3 + H2O Реакція обміну
Реагенти: натрій гідроксид і силіцій (IV) оксид
Продукти реакції: натрій силікат і вода
2NaOH + H2SiO3 = Na2SiO3 + 2H2O Реакція обміну
Реагенти: натрій гідроксид і силікатна кислота
Продукти реакції: натрій силікат і вода
NaOH + HF = NaF + H2O Реакція обміну
Реагенти: натрій гідроксид і фторидна кислота
Продукти реакції: натрій фторид і вода
2NaOH + Al2O3 = 2NaAlO2 + H2O Реакція обміну
Реагенти: натрій гідроксид і алюміній оксид
Продукти реакції: натрій метаалюмінат і вода
Вправа 11 Складіть рівняння хімічних реакцій, які відображають генетичні зв'язки всередині генетичних рядів стронцію й сірки та між представниками цих рядів (рис. 34.3).
Генетичний ряд стронцію: Sr → SrO → Sr(OH)2 → SrSO3
2Sr + O2 = 2SrO
SrO + H2O = Sr(OH)2
Sr(OH)2 + SO2 = SrSO3 + H2O
Генетичний ряд сірки: S → SO2 → H2SO3 → SrSO3
S + O2 = SO2
SO2 + H2O = H2SO3
H2SO3 + SrO = SrSO3 + H2O