Echivalente și greutăți echivalente

O abordare cantitativă la studiul fenomenelor chimice și stabilirea legii de proporții bine definite arătat că substanțele reacționează în anumite raporturi în greutate, ceea ce a condus la introducerea unui astfel de lucru important ca un „echivalent“, precum și stabilirea de legi echivalente: masa interacționând fără substanțe de reziduuri sunt corelate ca echivalente acestora masă. Expresia matematică a legii echivalente:

Echivalent - o parte a particulelor sau particule care se conectează (comunica) cu un singur atom sau un ion de hidrogen.

Din această definiție se poate observa că termenul „echivalent“ se referă la o anumită reacție chimică; dacă aparține unui atom într-un compus chimic, se înțelege reacția de formare a acestui compus din substanța simplă corespunzătoare și se numește elementul echivalent din compusul.

Intr-un atom sau o moleculă a unității formula materiei (B) poate conține substanța Z echivalentele. Numărul Z se numește un număr echivalent (sau indicator echivalent). Reciproca acestui număr se numește factorul de echivalență. Factor de echivalență (f) - proporția particulelor ce constituie echivalentul.

echivalent greutate relativă menționată greutate echivalentă. și masa unui echivalent molar, exprimată în grame se numește greutatea echivalentă molar; este desemnat Mack. Unitate - mol eq / g, este numeric egală cu echivalentul în masă moleculară relativă.

Exemplul 5. Pentru a determina greutatea echivalentă a echivalentului și o greutate echivalentă molar de oxigen în molecula de apă.

Decizie. O astfel de problemă de formulare implică reacția de formare a apei de oxigen și hidrogen H2 + ½O2 = H2 O, în care este conectat 1 atom de hidrogen ½ atomi de oxigen. Prin urmare, Z (O) = 2. Masa atomică a oxigenului este de 16. atom de oxigen echivalent este ½ greutatea sa echivalentă este 8, iar echivalent molar de masă egală cu 8 g / mol.

Echivalenții aceleași elemente din diferiți compuși chimici pot fi diferite, deoarece valoare echivalentă depinde de natura transformării, în curs de ei. Astfel, în SO2 compus cu sulf greutate echivalentă egală cu 8 g / mol, care este de 1/4 din masa atomică, și în SO3 conjuncție - 5,3 g / mol, care este 1/6 din greutatea atomică a sulfului. Numărul echivalent de oxizi de sulf din acestea este egal cu 4 și 6, adică este egală cu starea de oxidare (valență stoichiometric) de sulf în acești compuși. Astfel, greutatea echivalentă relativă, astfel încât este elementul de masă molară numeric egală în compusul se calculează folosind formula:

unde A - greutatea atomică, w - gradul de oxidare a elementului într-un compus dat.

De exemplu, Z (Mn), în care compusul este 7 KMnO4 (w = +7), și Mack (Mn) = = 7,85 g / mol; în compusul Mn2 O3 Z = 3 și așa Mack (Mn) = = 18,3 g / mol.

Greutatea echivalentă a substanței are valori diferite, în funcție de reacțiile chimice implicate acest ingredient. În calcularea greutăților echivalente, puteți utiliza următoarele reguli și formule.

1. Greutatea echivalentă a acidului în reacția de substituție a ionilor de hidrogen este:

2. Greutatea echivalentă a bazei în reacția de substituție de ioni de hidroxid este:

Exemplul 6. Pentru a determina greutatea echivalentă a H2 SO4 în reacțiile:

Decizie. În reacția 1 din substituit ion hidrogen, prin urmare, un număr echivalent de acid sulfuric Z (SO4 H2) = 1, Mack (SO4 H2) = 98 g / mol eq. În reacția 2 ambii ioni de hidrogen în loc număr Z, prin urmare, echivalent (SO4 H2) = 2, și Mek (SO4 H2) = 49 g / mol echiv.

Exemplul 7. Se determină greutatea echivalentă de hidroxid de bismut în reacțiile:

Decizie. 1) Z (Bi (OH) 3) = 1 și Mek (Bi (OH) 3) = 260 g / mol eq, deoarece trei ioni de hidroxid înlocuiți unul; 2) Z (Bi (OH) 3) = 3, un Mek (Bi (OH) 3) = 260 3 = 86,3 g / mol eq, deoarece In loc de toate cele trei ioni OH -).

3. Greutatea echivalentă de sare a reacțiilor de substituție complete ale anionul sau cationul este:

De exemplu. în sulfat de aluminiu Al2 (SO4) 3, produsul unei taxe cationic pe numărul lor este de 3 x 2 = 6. Cu toate acestea, un număr echivalent de compus în reacție poate fi mai mică (substituirea parțială a cationilor) sau mai mare (complexarea). Dacă, de exemplu, compusul implicat în interacțiunea

în care trei sulfat cu o încărcătură totală de anion substituite 6 doisprezece ioni de hidroxid OH -. De aceea, în această reacție Z (Al2 (SO4) 3) = 12.

4. Greutatea echivalentă de oxid în reacția este înlocuirea completă

Z (Fe2 O3) = 4, Mack (Fe2 O3) = 160 4 = 40 g / mol eq, deoarece o unitate de formula Fe2 O3 reacționează cu patru echivalenți de acid clorhidric.

La rezolvarea problemelor asociate cu substanțe gazoase, este recomandabil să se utilizeze valoarea volumului echivalent. Acesta este volumul ocupat de un echivalent molar dintr-o substanță gazoasă. Pentru hidrogen la STP acest volum este de 11,2 litri / mol eq (din Mack (H) = 1 g / mol eq) și oxigen - 5,6 l / mol eq (deoarece Mack (M) = 8 g / mol eq) .

Exemplul 8. 1,80 g recuperarea oxidului metalic consumat 883 ml hidrogen (STP). Se calculează greutatea echivalentă de oxid și metal.

Decizie. Conform echivalenții legii, masă (volum) al reactanților sunt proporționale cu greutățile lor echivalente (volum):

Exemplul 9. Se calculează o greutate echivalentă de zinc, în cazul în care 1,168 g din acest metal al acidului împins din 438 ml H2 (T = 17 ° C și P = 750 mmHg. V.).

Decizie. 1) La-Mendeleev-Clapeyron hidrogen ecuație calculează greutatea:

Conform legii echivalente