Генетические связи между классами неорганических соединений. Расчеты по химическим уравнениям массы, объема, количества вещества реагентов и продуктов реакций С веществ одного класса можно получить вещества другого класса. Такая связь между классами неорганических соединений называют генетическим. Рассмотрим его более подробно. Из простых веществ можно получить сложное вещество, например: 2Ca + O₂ = 2CaO С сложного вещества можно получить простые вещества, например: 2H₂O 2H₂ + O₂ Из металла реакцией горения можно получить основной оксид, который с водой образует основу. При воздействии на основу кислотой реакцией нейтрализации можно получить соль. Рассмотрим такой генетическую связь на примере металла бария. Составим схему: Ba  BaO  Ba (OH)₂   Ba₃ (PO₄)₂ Составим уравнения химических реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: 1) 2Ba + O₂ = 2BaO 2) BaO + H₂O = Ba (OH)₂ 3) 3Ba (OH) ₂ + 2H₃PO₄ = Ba₃ (PO₄)₂ ¯ + 6H₂O С неметалла реакцией горения можно получить кислотный оксид, который с водой образует кислоту. При действии на кислоту основой реакцией нейтрализации можно получить соль. Рассмотрим такой генетическую связь на примере неметалла фосфора. Составим схему:
P  P₂O₅  H₃PO₄  Ba₃ (PO₄) 2 Составим уравнения химических реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: 1) 4P + 5O₂ = 2P₂O₅ 2) P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄ 3) 2H₃PO₄ + 3Ba (OH)₂ = Ba₃ (PO₄)₂ ¯ + 6H₂O Приведенные выше схемы генетических связей можно представить в общем виде следующей схеме:
металл → основной оксид → основа →
соль
| неметалл → кислотный оксид →
кислота

Рассмотрим примеры задач, связанных с расчетами по химическим уравнениям массы, объема, количества вещества реагентов и продуктов реакций. Решение задач такого типа надо начинать с составления уравнения или нескольких уравнений тех реакций, о которых говорится в задаче. Расчеты можно проводить только по уравнению реакции, поэтому необходимо внимательно проверить все коэффициенты. Коэффициенты показывают не только число молекул исходных веществ и продуктов реакции, но и число моль веществ, участвующих в реакции. Имея такую информацию и зная массу, количество вещества (или в случае газов объем одного из веществ, реагирующих), можно определить число моль, массу (или в случае газов объем) любой другой вещества. Задача № 1. Определите массу гидроксида натрия, необходимое для полной нейтрализации 19,6 г серной кислоты. Решение: Серная кислота H2SO4 является двух основных кислотой. Для полной нейтрализации одного моль этой кислоты необходимо два моль гидроксида натрия NaOH, что видно из уравнения химической реакции: H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2 H₂O По известной массе серной кислоты определим количество вещества по формуле: Молярная масса серной кислоты равна: M (H₂SO₄) = 2 · Ar (H) + Ar (S) + 4 · Ar (O) = 2 · 1 + 32 + 4 · 16 = 98  Количество вещества серной кислоты равна: Коэффициент перед формулой гидроксида натрия в уравнении реакции в два раза больше коэффициента перед формулой серной кислоты, поэтому: ν (NaOH) = 2 · ν (H₂SO₄) = 2 · 0,2 моль = 0,4 моль Определим массу гидроксида натрия, который соответствует этому количеству вещества, по формуле: m = ν · M Молярная масса гидроксида натрия равен: M (NaOH) = Ar (Na) + Ar (O) + Ar (H) = 23 + 16 + 1 = 40  Масса гидроксида натрия равен: m (NaOH) = 0,4 моль · 40  = 16 г Ответ: для полной нейтрализации 19,6 г серной кислоты необходимо 16 г гидроксида натрия. Задача № 2. Определите объем водорода (н. у.), Который выделится при действии соляной кислоты на 13,5 г алюминия. Решение: Составим уравнение химической реакции взаимодействия металла алюминия с соляной кислотой с образованием соли хлорида алюминия и газообразного водорода: 2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂ По известной массе алюминия определим количество вещества по формуле: Молярная масса алюминия равна: M (Al) = Ar (Al) = 27  Количество вещества алюминия равна: Коэффициент перед формулой водорода в уравнении реакции в 1,5 раза больше коэффициента перед формулой алюминия, поэтому: ν (H₂) = 1,5 · ν (Al) = 1,5 · 0,5 моль = 0,75 моль Объем газообразного водорода при нормальных условиях (н.у.) определяем по формуле: V = ν · Vm. Объем водорода равна: V (H2) = 0,75 моль · 22,4  = 16,8 л. Ответ: при действии соляной кислоты на 13,5 г алюминия выделится 16,8 л водорода при нормальных условиях.