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
Содержание [убрать]
1 Описание
1.1 Окисление
1.2 Восстановление
1.3 Окислительно-восстановительная пара
2 Виды окислительно-восстановительных реакций
3 Примеры
3.1 Окислительно-восстановительная реакция между водородом и фтором
3.2 Окисление, восстановление
4 См. также
5 Ссылки
[править] Описание
В процессе окислительно-восстановительной реакции восстановитель отдаёт электроны, то есть окисляется; окислитель присоединяет электроны, то есть восстанавливается. Причём любая окислительно-восстановительная реакция представляет собой единство двух противоположных превращений — окисления и восстановления, происходящих одновременно и без отрыва одного от другого.
[править] Окисление
Окисление - процесс отдачи электронов, с увеличением степени окисления.
При окисле́нии вещества в результате отдачи электронов увеличивается его степень окисления. Атомы окисляемого вещества называются донорами электронов, а атомы окислителя — акцепторами электронов.
В некоторых случаях при окислении молекула исходного вещества может стать нестабильной и ра на более стабильные и более мелкие составные части (см. Свободные радикалы) . При этом некоторые из атомов получившихся молекул имеют более высокую степень окисления, чем те же атомы в исходной молекуле.
Окислитель, принимая электроны, приобретает восстановительные свойства, превращаясь в сопряжённый восстановитель:
окислитель + e− ↔ сопряжённый восстановитель.
[править] Восстановление
Восстановле́нием называется процесс присоединения электронов атомом вещества, при этом его степень окисления понижается.
При восстановлении атомы или ионы присоединяют электроны. При этом происходит понижение степени окисления элемента. Примеры: восстановление оксидов металлов до свободных металлов при водорода, углерода, других веществ; восстановление органических кислот в альдегиды и спирты; гидрогенизация жиров и др.
Восстановитель, отдавая электроны, приобретает окислительные свойства, превращаясь в сопряжённый окислитель:
восстановитель — e− ↔ сопряжённый окислитель.
Несвязанный, свободный электрон является сильнейшим восстановителем.
[править] Окислительно-восстановительная пара
Окислитель и его восстановленная форма, либо восстановитель и его окисленная форма составляет сопряжённую окислительно-восстановительную пару, а их взаимопревращения являются окислительно-восстановительными полуреакциями.
В любой окислительно-восстановительной реакции принимают участие две сопряжённые окислительно-восстановительные пары, между которыми имеет место конкуренция за электроны, в результате чего протекают две полуреакции: одна связана с присоединением электронов, т. е. восстановлением, другая — с отдачей электронов, т. е. окислением.