Неорганические и органические вещества
2. Генетические ряды неорганических и органических веществ
Теория
Генетический ряд в неорганической химии — это ряд соединений одного химического элемента, связанных взаимными превращениями.
Генетические ряды металлов
Ряды металлов включают простое вещество, оксид, гидроксид и соль. Состав ряда зависит от активности металла. Для активных металлов (щелочных и щёлочноземельных) генетические ряды выглядят так:
 
  • МЕТАЛЛ — ОСНОВАНИЕ — СОЛЬ;
  • МЕТАЛЛ — ОСНОВНЫЙ ОКСИД — ОСНОВАНИЕ — СОЛЬ.  
 
Активные металлы реагируют с кислородом и водой. Оксиды этих металлов тоже взаимодействуют с водой с образованием щелочей. Вспомним ряды натрия и кальция:
 
Na⟶+H2ONaOH⟶+HNO3NaNO3;
 
Ca⟶+O2CaO⟶+H2OCa(OH)2⟶+CO2CaCO3.
  
Для остальных металлов генетические ряды несколько отличаются, так как ни эти металлы, ни их оксиды с водой не реагируют. Получить гидроксид такого металла можно только через соль.  
 
  • МЕТАЛЛ — ОСНОВНЫЙ ОКСИД — СОЛЬ\(1\) — НЕРАСТВОРИМОЕ ОСНОВАНИЕ — СОЛЬ\(2\); 
  • МЕТАЛЛ — АМФОТЕРНЫЙ ОКСИД — СОЛЬ\(1~\) — АМФОТЕРНЫЙ ГИДРОКСИД — СОЛЬ\(2\). 
      
Примеры — ряды меди и цинка:
 
Cu⟶+O2CuO⟶+HClCuCl2⟶+NaOHCu(OH)2⟶+H2SO4CuSO4;
 
Zn⟶+O2ZnO⟶+H2SO4ZnSO4⟶+KOHZn(OH)2⟶+HNO3Zn(NO3)2.
Генетические ряды неметаллов
Генетический ряд неметалла состоит из простого вещества, кислотного оксида, кислородсодержащей кислоты и соли:
  
  • НЕМЕТАЛЛ — КИСЛОТНЫЙ ОКСИД — КИСЛОТА — СОЛЬ.
  
Пример — генетический ряд фосфора:
    
P⟶+O2P2O5⟶+H2OH3PO4⟶+NaOHNa3PO4.
 
Несколько отличается ряд кремния, так как его оксид не реагирует с водой, кислоту можно получить только через соль:
 
Si⟶+O2SiO2⟶+KOHK2SiO3⟶+HClH2SiO3⟶+CaOCaSiO3.
Генетические ряды органических веществ
В органической химии генетические ряды включают вещества разных классов, содержащие одинаковое число атомов углерода:
 
  • АЛКАН — АЛКЕН — ОДНОАТОМНЫЙ СПИРТ — АЛЬДЕГИД — КАРБОНОВАЯ КИСЛОТА — АМИНОКИСЛОТА.
 
Так, ряд веществ с двумя атомами углерода в молекуле может состоять из этана, этилена, этанола, уксусного альдегида, уксусной кислоты, хлоруксусной кислоты и аминоуксусной кислоты (глицина):
  
C2H6⟶t,кат.C2H4⟶+H2O,H+C2H5OH⟶+CuO,tCH3CHO⟶+[O]CH3COOH⟶+Cl2,PClCH2COOH⟶+NH3H2NCH2COOH.