ПРИМЕРЫ И РАЗБОР РЕШЕНИЙ ЗАДАЧ ТРЕНИРОВОЧНОГО МОДУЛЯ

Химия, 11 класс

Тема: Соли. Генетическая связь неорганических и органических веществ

Соли – это сложные вещества, состоящие из ионов металла и кислотного остатка.

Соли – это продукты полного или частичного замещения атомов водорода в молекуле кислоты атомами металла либо продукты полного или частичного замещения гидроксогрупп в молекуле основания кислотными остатками.

Соли

нормальные (средние) кислые основные двойные

Средние соли - это продукты полного замещения атомов водорода в молекуле кислоты на металл или продукты полного замещения гидроксид-ионов в молекуле основания кислотными остатками. CaSO₄

Кислые соли – это продукты неполного замещения атомов водорода в молекулах многоосновных кислот на металл. Ca(HSO₄)₂

Основные соли – это продукты неполного замещения гидроксид-ионов в молекулах многокислотных оснований кислотными остатками. (CaOH)₂SO₄

Упражнение. Запишите формулы следующих солей: сульфат алюминия, карбонат калия – натрия, гидроксокарбонат меди (II), гидросульфат алюминия, фосфат кальция, гидрофосфат кальция, дигидрофосфат кальция, гидроксокарбонат кальция, гидрокарбонат кальция, гидрокарбонат калия, гидроксохлорид магния, фосфат дикалия – натрия.

Разделите данные формулы солей на четыре группы:

1. Средние:

2. Кислые:

3. Основные:

4. Двойные:

Способы получения солей.

Соли – это продукты взаимодействия основания и кислоты.

Основание + кислота = соль + вода

Сa(OH)₂ + H₂SO₄ = CaSO₄ + H₂O

средняя

Сa(OH)₂ + 2H₂SO₄ = Ca(HSO₄)₂ + H₂O

избыток кислая

2Сa(OH)₂ + H₂SO₄ = (CaOH)₂SO₄ + H₂O

избыток основная

	металл	Основный (амфотерный) оксид	Основание	Соль
Неметалл	+
Кислотный оксид		+	+(только щелочь)
Кислота	+	+	+	+
Соль	+		+ (только щелочь)	+

Химические свойства.

1. Диссоциация солей.

Средние соли диссоциируют в одну ступень:

MgCl₂→ Mg²⁺ +2Cl ^-

Кислые и основные соли диссоциируют ступенчато.

NaHSO₄ → Na⁺ + HSO₄^–

HSO₄^–↔ H⁺ + SO₄^2-

MgOHCl → MgOH⁺ +Cl ^-

MgOH⁺↔ Mg²⁺+ OH ^-

При диссоциации кислых солей образуются два вида катионов – катионы металла и катионы водорода. При диссоциации основных солей образуются два вида анионов – анионы кислотного остатка и гидроксид-ионы

1. Взаимодействуют с металлами

2. С кислотами

3. С растворимыми основаниями

4. С солями.

Генетическая связь неорганических и органических веществ

Глоссарий

Генетическая связь – это связь между классами соединений, отражающая возможность превращения вещества одного класса в вещество другого класса.

Генетический ряд – это цепочка превращений веществ, которые имеют в составе один и тот же химический элемент.

Витализм – это устаревшее учение о существовании сверхъестественной «жизненной силы», которая наполняет органическую природу и определяет её свойства.

Фридрих Вёлер – великий немецкий врач и химик, синтезировал мочевину и щавелевую кислоту из неорганических соединений, первым получил карбид кальция, из которого под действием воды синтезировал ацетилен.

Синтез-газ – это смесь монооксида углерода и водорода, получают паровой конверсией или частичным окислением метана, газификацией угля. Используется для синтеза метанола, синтеза Фишера-Тропша.

Открытые электронные ресурсы:

Единое окно доступа к информационным ресурсам [Электронный ресурс]. М. 2005 – 2018. URL:http://window.edu.ru/ (дата обращения: 01.06.2018).

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ

До девятнадцатого века в химии господствовал витализм – учение о «жизненной силе». Виталисты считали, что «жизненная сила» отличает живое вещество от неживого. Поэтому синтез органических соединений из неорганических казался им принципиально невозможным.

В начале девятнадцатого века немецкий врач и химик Фридрих Вёлер опроверг теорию витализма. Из неорганических веществ он получил мочевину и щавелевую кислоту.

В 1828 году Ф. Вёлер при нагревании цианида аммония неожиданно для себя получил мочевину – вещество, которое образуется при метаболизме белков у млекопитающих и рыб. Ранее, в 1824 году, Ф. Вёлер получил щавелевую кислоту из дициана. Дициан – бесцветный ядовитый газ со слабым запахом. Его получают в электрической дуге при взаимодействии углерода с азотом. При гидролизе дициана в кислой среде образуется щавелевая кислота.

В лабораторной практике для получения метана и ацетилена используют карбиды – соединения углерода с металлами. Их получают при реакции оксидов кальция и алюминия с коксом. Карбид алюминия получают также прямой реакцией алюминия с углеродом. При взаимодействии с водой карбида кальция выделяется ацетилен, а карбида алюминия – метан. Реакции взрывоопасны!

В промышленных масштабах получают метанол из неорганических веществ – смеси монооксида углерода, углекислого газа и водорода. Эта смесь носит название синтез-газ. Процесс ускоряют катализаторы из оксида цинка или меди.

На основе полученных органических веществ можно синтезировать неисчислимое множество соединений. Из ацетилена получают бензол, ацетальдегид, акрилонитрил, виниловые эфиры, винилхлорид, винилацетилен. Метан является предшественником нитрометана, ацетилена, хлороформа, фреонов, метанола и синтез-газа. Из метанола синтезируют формальдегид, метилтион, метиламин, диметиланилин, винилацетат, диметиловый эфир, винилметиловый эфир.

Вышеприведенные синтезы иллюстрируют генетическую связь между классами органических веществ. Термин генетическая связь означает, что вещество одного класса может превращаться в вещество другого класса.

Генетическая связь записывается в виде генетических рядов – цепочек превращений веществ, имеющих в составе один и тот же химический элемент. Генетические ряды органических веществ очень разветвленные и сложные, в чем вы убедились на примере ацетилена, метанола, метана.

Генетические ряды неорганических веществ намного проще, потому что неорганические вещества делятся на меньшее число классов.

Генетический ряд металлов, образующих растворимые гидроксиды, представлен последовательностью реакций: из простого вещества получают основный оксид, затем гидроксид, затем соль. Помните, что у металлов, образующих нерастворимые в воде гидроксиды, генетический ряд выглядит несколько иначе: за оксидом следует соль, и только затем гидроксид.

Генетический ряд неметаллов аналогичен таковому металлов. Простое вещество образует кислотный оксид, затем кислоту и, наконец, соль.

Теперь вы знаете, что между генетическими рядами органических и неорганических соединений нет чётких границ, и можете обосновать это на примере синтеза мочевины, щавелевой кислоты, метана, ацетилена, метанола.

Не стоит забывать, что существует и обратный путь от органических веществ к неорганическим. Так, в реакции горения все органические вещества окисляются до углекислого газа и воды. При окислении щавелевой кислоты перманганатом калия в кислой среде она образует углекислый газ. Под действием высоких температур метан разлагается на углерод и водород. Последняя реакция – способ получения водорода.

В клетках живых организмов постоянно происходит синтез и распад органических соединений. В ходе фотосинтеза в хлоропластах растений из воды и углекислого газа образуется глюкоза. В клетках млекопитающих углеводы и жиры окисляются до воды и углекислого газа, а белки распадаются с образованием мочевины.

ПРИМЕРЫ И РАЗБОР РЕШЕНИЙ ЗАДАЧ ТРЕНИРОВОЧНОГО МОДУЛЯ

1. Решение задачи на множественный выбор.

Условие задачи: Выберите верные генетические ряды и запишите их номера.

Cu -> CuO -> Cu(OH)₂ -> CuSO₄

Al -> Al₄C₃ -> CH₄ -> CH₃Cl -> CH₃OH

Ag₂O -> [Ag(NH₃)₂]OH -> CH₃COOAg

CaC₂ -> CH₄ -> CH₃Cl -> CH₃CH₂CH₃

Решение:

Первый вариант неверный, потому что гидроксид меди нерастворим в воде и может быть получен только реакцией обмена соли меди и щелочи.

Второй вариант верный.

Третий вариант верный.

Четвертый вариант неверный, потому что метан получают гидролизом карбида алюминия. Карбид кальция под действием воды образует ацетилен.

2.Решение задачи на вписывание формул.

Условие задачи: Введите формулы пропущенных веществ в генетическом ряду.

Al₄C₃ -> (1) -> CH₃Cl -> (2) -> C₂H₄ -> (3) -> OHCH₂CH₂OH

Решение :

При гидролизе карбида алюминия образуется метан (1). Галогенированный метан взаимодействует с металлическим натрием (синтез Вюрца) и образует этан (2). Этилен получают дегидрированием этана. Далее под действием пероксибензойной кислоты этилен превращается в окись этилена (3). При гидролизе этиленоксида образуется этиленгликоль.

Задание на дом:п.24 упр. 5 б, п.25

Дата добавления: 2021-04-24; просмотров: 43; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!