Между разными классами веществ в химии существует связь. Например, простое вещество кислород О2 может при определённых условиях превратиться в сложные вещества оксид углерода СО2 или оксид алюминия Al2O3. А они, в свою очередь, могут превратиться в вещества, относящиеся к другим классам. Такая
связь между классами носит название генетической.
Все мы знаем, что при химических процессах происходит изменение состава вещества. При этом атомы переходят из одного вещества в другое, но сами они не меняются, то есть ядро атома (включая число протонов и нейтронов) остаётся неизменным. Кстати говоря, при определённых условиях возможно и изменение ядра атома, но эти процессы изучает ядерная химия, которую в школьном курсе химии не проходят.
Итак, что же такое генетическая связь между классами неорганических веществ? Очень часто в ЕГЭ по химии и ОГЭ по химии встречаются задания, в которых представлены цепочки веществ, и нужно записать уравнения реакций, в которых происходят последовательные превращения. Генетический ряд элемента – это цепочка, в начале которой стоит простое вещество, а замыкает её соль. Например: Са → СаО → Са(ОН)2 → СаSO4. В этом примере мы видим такую последовательность: металл → основной оксид → гидроксид → соль. Таким образом, генетически металл связан с солью. Давайте запишем уравнения, демонстрирующие, как кальций последовательно превращается в сульфат кальция:
2Ca + O2 = 2CaO
CaO + H2O = Ca(OH)2
Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O
Так выглядит генетический ряд для металлов. А вот для неметаллов ряд выглядит чуть иным, ведь неметаллы не образуют гидроксидов, зато образуют кислоты. Тогда последовательность будет такой: неметалл → кислотный оксид → кислота → соль. Например: С → СO2 → H2СO3 → Na2CO3. Здесь также в начале стоит неметалл, а в конце – соль. Давайте посмотрим на примерах эту генетическую связь и запишем уравнения:
C + O2 = CO2
CO2 + H2O = H2CO3
H2CO3 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O.
Обратите внимание на важную особенность:
вещества из одного генетического ряда не реагируют друг с другом, они вступают в реакции с представителями другого ряда.
Также не забывайте, что при написании уравнений, демонстрирующих генетическую связь, могут быть вариации. Например, получить из угольной кислоты карбонат натрия можно не только путём взаимодействия кислоты и гидроксида, но и путём взаимодействия кислоты и оксида натрия.
Пишите, пожалуйста, в комментариях, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.