Генетическая связь между неорганическими и органическими соединениями
план-конспект занятия по химии (11 класс)

Генетическая связь между классами неорганических и органических соединений

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Под генетическим рядом в химии понимают цепочки, объединяющие вещества разных классов, являющихся соединениями одного элемента и связанных взаимопревращениями. Понятие генетической связи — более общее, чем генетический ряд.

Для неорганических соединений можно составить генетические ряды неметаллов и металлов, а для органических веществ – метана, этана и веществ другого состава.

Генетическая связь между классами неорганических соединений

Наиболее часто встречающийся генетический ряд металла:

металл → основный (амфотерный) оксид → соль → основание → новая соль

Например:

Cu→CuO→CuCl2→Cu(OH)2→CuSO4

2Cu + O2 = 2CuO

CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O

CuCl2 + NaOH = Cu(OH)2 +2NaCl

Cu(OH)2 +H2SO4 = CuSO4 + 2H2O

Примером генетического ряда, в котором образуется амфотерный оксид может служить ряд цинка:

2Zn + O2 =2ZnO

ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O

ZnSO4 + 2NaOH = Zn(OH)2 + Na2SO4

Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O

Zn(OH)2 + NaOH= Na2[Zn(OH)4]

ZnCl2 = Zn + Cl2↑ (электрический ток)

Наиболее «богат» ряд металла, у которого проявляются разные степени окисления. Рассмотрим на примере генетического ряда железа:

Fe→FeCl2→Fe(OH)2→FeO→Fe→FeCl3→Fe(OH)3→Fe2O3→Fe

Fe+2HCl = FeCl2 + H2↑

FeCl2 + 2KOH=Fe(OH)2 + 2KCl

Fe(OH)2=FeO+ H2O

FeO + CO=Fe + CO2↑

2Fe+3Cl2 = 2FeCl3

FeCl3 +3NaOH=Fe(OH)3 +3NaCl

2Fe(OH)3=Fe2O3 + 3H2O

2Fe2O3 + 3C= 4Fe + 3CO2↑

Наиболее часто встречающийся генетический ряд неметалла:

неметалл → кислотный оксид → кислота → соль

Например:

S→SO2→H2SO3→K2SO3

S+ O2 = SO2

SO2 + H2O = H2SO3

H2SO3 + 2KOH = K2SO3 + 2H2O

Генетическая связь между классами органических соединений

Генетические ряды органических соединений выглядит следующим образом:

Рассмотрим на примере ряда этана:

CH3-CH3 +Cl2→ CH3-CH2Cl + HCl (получение из алканов галогеналканов)

CH3-CH3 → CH2=CH2 + H2↑ (получение из алканов алкенов)

CH2=CH2 → C2H2 + H2↑ (получение из алкенов алкинов)

CH2=CH2 + H2O → C2H5OH (получение из алкенов предельных одноатомных спиртов)

C2H5OH + [O] → CH3CHO + H2O (получение из предельных одноатомных спиртов альдегидов)

CH3CHO + [O] → CH3COOH (получение из альдегидов предельных одноосновных карбоновых кислот)

CH3COOH + Cl2 → CH2Cl-COOH (получение из предельных одноосновных карбоновых кислот хлорзамещенных карбоновых кислот)

CH2Cl-COOH + NH3→ NH2-CH2– COOH + HCl (получение хлорзамещенных карбоновых кислот аминокислот)

(Получение из аминокислот пептидов)

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

ПРИМЕР 2