Генетическая связь между основными классами неорганических соединений. Обобщение знаний по теме «Основные классы неорганических соединений»
Изучая разные классы неорганических веществ, мы узнали, что каждый класс со-единений обладает характерными химическими свойствами. Также можно взаимосвязи между веществами разных классов неорганических соединений.
Неметалл фосфор горит в кислороде ослепительным пламенем, в результате обра-зуется окисид фосфора (V): 4P + O2 = 2P2O5.
Растворим оксид фосфора (V) в воде и добавим несколько капель индикатора лак-муса. Оксид фосфора (V) взаимодействует с водой с образованием кислоты: P2O5 + 3H2O = 2H3PO4.
Оксид фосфора (V) – кислотный оксид. К получившемуся раствору кислоты по ка-плям будем приливать раствор гидроксида натрия. Щёлочь нейтрализует получившуюся кислоту. В результате образуются соль и вода: H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O.
У нас получилась цепочка превращений, в которой все вещества относятся к раз-ным классам неорганических соединений, но связаны общим химическим элементом:
P P2O5 H3PO4 Na3PO4
Неметалл кислотный оксид кислота соль
Такую же цепочку можно составить и для типичного металла, например для кальция.
На воздухе кальций горит ослепительным пламенем. В результате образуется оксид кальция: 2Ca + O2 = 2CaO.
Растворим оксид кальция в воде. Прильём несколько капель фенолфталеина. Оксид кальция взаимодействует с водой с образованием щёлочи: CaO + H2O = Ca(OH)2.
Оксид кальция – основный оксид. Прильём к получившемуся раствору несколько капель соляной кислоты. Кислота нейтрализует щёлочь. В результате образуются соль и вода: Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O
В получившейся цепочке превращений все вещества относятся к разным классам неорганических соединений, но связаны общим химическим элементом – металлом:
Ca CaO Ca(OH)2 CaCl2
металл основный оксид основание (щёлочь) соль
Такую цепочку превращений нельзя составить для металлов, которые образуют не-растворимые основания. Генетический ряд в этом случае будет другим.
Генетический ряд называют рядом превращений. Он характеризует взаимопревра-щения веществ разных классов
Дано:
Химический состав алюминий гидроксида: Al(OH)3
Найдем молекулярную массу каждого элемента, используя периодическую систему:
Масса алюминия (Al) = 26.98 г/моль
Масса кислорода (O) = 16.00 г/моль
Масса водорода (H) = 1.01 г/моль
Запишем формулу алюминий гидроксида (Al(OH)3) и найдем суммарную массу:
Масса алюминия + Масса кислорода (3 атома) + Масса водорода (3 атома)
Молекулярная масса = (26.98 г/моль) + (16.00 г/моль * 3) + (1.01 г/моль * 3)
Молекулярная масса = 78.01 г/моль
Таким образом, относительная молекулярная масса алюминий гидроксида (Al(OH)3) составляет 78.01 г/моль.
1. Реакция между метаном и кислородом дает углекислый газ и воду:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
Таким образом, при сгорании метана объема 5 л образуется 10 л воды. Масса воды, образовавшейся при сгорании метана, равна массе кислорода, необходимой для сгорания метана, умноженной на массовую долю воды в молекуле:
(2*5*1/4*32)/(2*16) = 10 грамм
2. Уравнение реакции гидратации ацетилена:
C2H2 + H2O → CH3CHO
Молярная масса уксусного альдегида: 44 г/моль.
Масса альдегида, который образуется при гидратации 130 грамм ацетилена:
(130 г / 26 г/моль) * 44 г/моль = 220 г
3. Масса целлюлозы в опилках: 320 г * 0.75 = 240 г.
Уравнение реакции превращения целлюлозы в глюкозу:
C6H10O5 + H2O → 2C6H12O6
Молярная масса глюкозы: 180 г/моль.
Молярная масса целлюлозы: 162 г/моль.
Количество молей целлюлозы: 240 г / 162 г/моль = 1.48 моль.
Количество молей глюкозы: 2 * 1.48 моль = 2.96 моль.
Масса глюкозы, полученной из древесных опилок: 2.96 моль * 180 г/моль = 532.8 г.
Выход продукта реакции: 145 г / 532.8 г * 100% = 27.2%
4. Эта задача описывает последовательность реакций, в которых оксид кальция превращается в углекислый газ. Подробное решение этой задачи требует уточнения условий и предоставления данных о количестве исходных веществ, используемых в каждой реакции.