Химическая цепочка превращений как решать

Алгоритм решения «цепочек превращений».

Алгоритм решения «цепочек превращения» по химии

В химии есть задания со схемами превращений одних веществ в другие, которые характеризуют генетическую связь между основными классами органических и неорганических соединений.

Для выполнения этих заданий необходимо знать основные классы соединений, их номенклатуру, химические свойства, механизм осуществления реакций.

Алгоритм решения «цепочки превращений»

1 шаг. Перепишите цепочку, которую необходимо решить

Ca → CaO → Ca ( OH ) 2 → Ca 3 ( PO 4 ) 2

2 шаг. Пронумеруйте количество реакций для удобства решения

Ca → CaO → Ca(OH) 2 → Ca 3 (PO 4 ) 2

Таким образом, мы видим, что нам надо составить 3 уравнения реакции

3 шаг. Запишем 1 уравнение реакции – из кальция (С a ) надо получить оксид кальция ( CaO ). Вспомним, что данное превращение происходит, когда металлы окисляются на воздухе, вступая в реакцию с кислородом. Записываем эту реакцию. Внимание! Не забывайте уравнивать реакции!

​​​​​​​ 2Сa + O2 2Ca+2O-2

4 шаг. Осуществляем второе превращение. Из оксида кальция ( CaO ) нужно получить гидроксид кальция ( Ca ( OH ) 2 ). Это уравнение возможно при взаимодействии оксида с водой. (Такая реакция возможна, если в итоге получается щелочь – растворимое в воде основание). Записываем уравнение и уравниваем его.

Источник

Химические цепочки превращений: примеры и способы решения

Общие принципы решения химических цепочек превращений

Для начала нужно внимательно прочитать условие задачи и изучить цепочку. Четко поняв, что требуется в задаче, можно переходить непосредственно к ее решению.

Пример решения цепочки превращений

Вам будет интересно: Каково значение слова «транспарентность»?

Допустим, в задаче имеется химическая цепочка превращений следующего вида:

Необходимо найти вещества, обозначенные как Х1, Х2 и Х3, и осуществить указанные реакции. Рассмотрим, какие реакции необходимо выполнить для решения этой цепочки после того, как вы пронумеруете стрелки и определите классы веществ.

Таким образом, записанное поэтапно решение данной химической цепочки превращений будет выглядеть так:

Полезные советы

Решая цепочки химических уравнений, важно помнить, что конечный результат зависит от каждой последовательно верно решенной реакции в этой цепочке. Следовательно, проверяя себя на последнем этапе, нужно перепроверить возможность каждой реакции и правильность составления и решения уравнения.

Кроме того, если вы сомневаетесь, верно ли вывели ту или иную формулу вещества, вы можете заглянуть на этапе обучения в справочник химических веществ. Важно при этом помнить, что надо не просто сверяться с ним, а запоминать формулы и стараться в дальнейшем самостоятельно воспроизводить их.

Источник

Химия

Именная карта банка для детей
с крутым дизайном, +200 бонусов

Закажи свою собственную карту банка и получи бонусы

План урока:

Почему связь между классами веществ считается генетической

Чтобы разобраться в этом вопросе. Вспомним состав классов веществ, с которыми Вы познакомились на предыдущих занятиях.

Обратите внимание, что соли содержат в себе частицы как оснований (атомы металла), так и кислот (кислотных остатков). Если соль рассматривать как «венец» превращений, то давайте, попытаемся прийти к истокам. Всё начинается с простого, точнее металла и неметалла, как простых веществ.

Попробуем построить генетический ряд металлов, переходя от одного класса к другому.

Возьмём, к примеру, металлы кальций и медь, подставив их в цепочку уравнений.

Обратите внимание, что данные металлы отличаются своей реакционной способностью.

Получается, эта генетическая связь соединений присуща только для активных металлов, оксиды которых, реагируя с водой, дают продукт в виде щёлочи.

Для металлов, которые отличаются малой активностью, переход от вещества, находящегося в простом состоянии, к соли, происходит путём превращений.

Поскольку основные оксиды реагируют с металлами (более активными, чем металлы, которые входят в состав оксида), то эту схему можно сократить.

Аналогичным способом можно составить генетический ряд неметаллов, начиная от неметалла заканчивая солью или неметаллом.

Подставим в цепочку уравнений фосфор и кремний.

А возможны иные пути решения данных цепочек уравнений. Способы получения кислотных оксидов реализуются путём взаимодействия простых веществ с кислородом. А вот не с каждого оксида можно получить ему соответствующую кислоту, путём прибавления воды. Поскольку кремниевая кислота нерастворима в воде, то необходимо получить сначала соль, а потом уже и кислоту.

В данном решении предлагается добыть соль Na₃PO₄, взаимодействием основания и кислоты. Однако можно использовать и другие варианты, которые также будут верны.

Если объединить генетические ряды металлов и неметаллов, получим дружную семью неорганических соединений, где каждое вещество связано неразрывной нитью с другими классами. Таблица 1.

Данная таблица отображает, как реагируют между собой вещества и какие продукты возможны, вследствие реакции.

Промоделируем на примере: В вашем распоряжении имеются следующие вещества: оксид серы (VI), гидроксид бария, соляная кислота, карбонат кальция и железо. Ваша задача спрогнозировать, между какими соединениями возможна реакция и, записать, соответствующие уравнения реакций.

Подтвердив свои прогнозы молекулярно-ионными уравнениями в сокращённом и полном виде.

Родственные связи между металлами и неметаллами

Кислород является типичным представителем неметаллов. Он является достаточно сильным окислителем, перед которым может устоять только фтор. Получение основных оксидов происходит путём взаимодействия кислорода и металлов. Однако не все металлы охотно с ним реагируют. Щелочные реагируют бурно, именно поэтому их хранение осуществляется под слоем керосина. Необходимо заметить, что щелочные металлы не образуют оксиды во время взаимодействия с О₂. Их чрезвычайная активность позволяет получать только для их характерные продукты, это будут пероксиды и надпероксиды (за исключением лития, продукт Li₂O).

А вот, чтобы менее активные металлы – железо или медь прореагировали, необходимо нагревание.

Получение кислотных оксидов происходит аналогично взаимодействием неметаллов с О₂.

Металлы и неметаллы в химии рассматриваются как противоположности, которые, как заряды (положительные и отрицательные) имеют свойства притягиваться. Рассмотрим на примере металла кальций и неметалла углерод.

Соль СаСО₃ имеет истоки от простых веществ Са и С, промежуточным звеном являются оксиды этих веществ, для которых свойственно реагировать между собой.

Вспомним с Вами один с основных постулатов химии, а именно, закон постоянства состава вещества.

Представим, что мы с Вами химики-первооткрыватели и нам предстоит сложная задача получить азотную кислоту, которая имеет важную роль в химической промышленности. Получение кислот возможно несколькими способами. Обращаясь к таблице 1, делаем вывод, что нам доступно несколько способов, а именно.

Взаимодействие кислот с солями приведёт нас к желаемому результату, однако не забывайте, что в продукте должны увидеть газ, осадок либо окрашивание.

Способы получения средних солей доказательно показывают связь между веществами. Снова выручалочкой нам послужит таблица 1. Наша задача получить вещество, без которого, полагаем, Вы не представляете своё существование, это соль NaCl. Используя данные, видим, что доступно для её получения 4 способа (Вы ищете, где продуктом является соль и применяете данные на свой пример).

Рассмотрим подробно каждый с них.

Способы получения солей отличаются, причиной этому является то, какую именно соль мы хотим получить, кислородсодержащей,сильной или слабой кислоты. К примеру, получение Na₂SO₄ будет отличаться от предыдущего примера с NaCl. Количество способов будет больше, так как это соль кислородсодержащей кислоты.

Здесь следуют отметить особенность щелочных, а также щелочно-земельных металлов, для которых свойственно взаимодействие с водой. По сути, идёт два параллельных процесса.

Полученная щёлочь реагирует с кислотой.

Способы получения солей аммония несколько отличаются, от солей металлов, тем, что аммиак непосредственно реагирует с кислотами (смотри урок химическая связь) с образованием донорно-акцепторных связей.

Гидроксид аммония имеет способность взаимодействовать с кислотами, с образованием необходимого продукта, не иначе как солей аммония.

Наверняка некоторые из Вас пугал вид заданий, который был цепочек уравнений. Обобщая всё выше сказанное, рассмотрим несколько примеров.

Чтобы справится с данной задачей, проанализируем условие. Первое, что необходимо выделить – это количество уравнений (смотрим по стрелочкам, их 5). Второе определим исходное вещество – цинк, металл средней силы. Чтобы получить с него соль (не забываем о таблице 1), можно использовать 3 способа:

Выбор за Вами, одного из трёх уравнений. Переходим к следующей части цепочки ZnCl₂ → Zn(OH)₂. Здесь решением будет один вариант, это прибавление щёлочи.

Zn(OH)₂ относится к нерастворимым основанием, поэтому при нагревании распадаются.

И наконец, итоговый продукт, металл. Его необходимо выделить из соли. Для этого необходимо взять металл, сила которого будет больше. Если эту информацию забыли, то освежить эти данные сможете с помощью урока Соли и их свойства.

Решение цепочек химических уравнений на первый взгляд кажется не посильной задачей, но если внимательно изучить свойства веществ, то они кажутся не такими уж и сложными.

Взаимопревращение между классами веществ

Обобщая сведения о свойствах неорганических соединений, составим схему 1. Взаимосвязь между классами неорганических веществ.

Эта схема и таблица 1 будут служить Вам волшебной палочкой в изучении неорганической химии.

Источник

Методическая разработка «Алгоритм решения превращений по химии»

«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Методические рекомендации решения «цепочек» превращения по химии.

В заданиях ля школьников по химии на любом этапе обучения и для любой параллели всегда имеются задания со схемами последовательных превращений одних веществ в другие, которые характеризуют связь между основными классами органических и неорганических веществ. Многостадийную схему превращения одних веществ в другие в определенной последовательности часто называют «цепочкой». Для выполнения этих заданий необходимо знать основные классы неорганических и органических соединений, номенклатуру, химические свойства, в том числе продукты термического разложения веществ, механизмы реакций.

«Цепочки» – это оптимальный способ проверить большой объем знаний (практически по всем разделам общей, неорганической и органической химии) в одной задаче.

Для того, чтобы успешно решать цепочки химических превращений из одного вещества в другое, необходимо изучить свойства веществ, их взаимодействия и особенности каждого класса соединений. Среди качественных задач решение цепочек веществ встречаются чаще всего.

Алгоритм решения «цепочки»:
1.Внимательно прочитайте условие задачи. Если необходимо, можете сделать это не один раз.
Напишите уравнения, с помощью которых можно получить следующие превращения:

Al → → Al 2 O 3 → Al ( OH )3 → K [ AL ( OH )4] → AlCl 3 → Al ( NO 3)3 → AlPO 4.

Для каждого превращения составьте уравнения реакций. Если переход в одну стадия невозможен, составьте два и более уравнений реакций.

2.Выпишите цепочку отдельно, из условия задачи. Вы можете пронумеровать количество реакций и ли веществ для удобства. Помните, что каждое следующее вещество является исходным для последующего. Определите к какому классу веществ относиться каждый член цепочки. Под первым номером стоит металл алюминий. исходным продуктом реакции должна стать соль. По свойствам металла, соль получается при взаимодействии с кислотой. В данном случае с азотной кислотой. Проанализируйте возможна ли эта реакция. Составьте схему уравнения, расставьте коэффициенты. Первое превращение готова. Далее следуйте шаг за шагом, постепенно продвигаясь к последнему веществу, фосфату алюминия.

3.Проверьте себя еще раз. Пробегитесь взглядом по уравнениям реакций, проверьте везде ли стоят нужные коэффициенты. Не забудьте правильно оформить уравнения реакций.
Решение
1. Al + 6 HNO 3(конц.) => Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
2.4Al(NO3)3 => 2AL2O3 + 12NO2 + 3O2
3.Al2O3 + 3H2SO4 => Al2(SO4)3 + 3H2O
Al2(SO4)3 + 6NaOH => 2Al(OH)3 + 3Na2SO4
4.Al(OH)3 +KOH => K[Al(OH)4]
5.K[Al(OH)4] + 4HCl => KCl + AlCl3 + 4H2O
6.AlCl3 + 3AgNO3 => Al(NO3)3 + 3AgCl
7.Al(NO3)3 + K3PO4 => AlPO4 + 3KNO3

Решите «цепочки» самостоятельно:

Ca → CaO → Ca ( OH ) ₂ → CaCl ₂

Источник

Как осуществить цепочку превращений

Начните с первого звена цепочки: этилен – этан. Сначала напишите их химические формулы: С2Н4 и С2Н6. Этилен – это непредельный углеводород (алкен), имеющий в своем составе двойную связь, этан – это предельный углеводород (алкан). Он отличается от этилена наличием двух дополнительных атомов водорода. Очевидно, каким путем можно превратить один продукт в другой, реакция проходит по следующей схеме:

Реакция идет при повышенной температуре, давлении, а также в присутствии катализатора.

Второе звено цепочки: этан – хлорэтан. Опять напишите их химические формулы: С2Н6 и С2Н5Cl. Ваша задача – заменить один атом водорода в молекуле этана на атом хлора. Как это можно сделать? Предельные углеводороды вступают в реакцию с галогенами под действием УФ-облучения, способствующего образованию чрезвычайно активных свободных радикалов. Они играют роль инициатора реакции. Это выглядит таким образом:

С2Н6 + Cl2 = C2H5Cl + HCl.

Третье звено цепочки – получение этилового спирта из хлорэтана. Их формулы, соответственно: С2Н5ОН и С2Н5Cl. То есть вам надо заменить атом хлора в молекуле хлорэтана на гидроксил-группу. Каким образом этого вы можете достичь? Воздействуйте на хлорэтан водным раствором сильной щелочи. Реакция протекает по следующей схеме:

С2Н5Cl + NaOH = C2H5OH + NaCl.

Как видите, вы достигли поставленной цели, то есть начали с этилена, пришли к этиловому спирту.

Источник