Еквиваленти и еквивалентни тегла
Количествен подход за изследване на химически явления и създаване на закона на определени пропорции, показват, че веществата реагират в определени съотношения спрямо теглото, което доведе до въвеждането на такъв важен нещо като "еквивалент", както и създаването на еквивалента основания: маса, взаимодействащи без вещества остатъчни вещества са корелирани като техен еквивалент маса. Математическият израз на правото на еквиваленти:
Еквивалентно - част на частици или частици, който се свързва (комуникира) с един атом или водороден йон.
От тази дефиниция може да се види, че терминът "еквивалент" се отнася до особено химична реакция; ако тя принадлежи към един атом в химично съединение, се разбира реакция образуване на това съединение от съответния прост вещество и се нарича еквивалентен елемент в съединението.
В един атом или една молекула с формула единица на материята (В) може да съдържа вещество Z еквиваленти. Броят на Z се нарича еквивалентен брой (или еквивалентен индикатор). Реципрочен на този номер се нарича коефициент на еквивалентност. Еквивалентността фактор (е) - съотношението на частици, съставляващи еквивалент.
Относителна еквивалентно тегло, посочено еквивалентно тегло. и масата на един мол еквивалент, изразена в грамове се нарича моларен еквивалент тегло; е определен Mack. единица - мол еквивалента / г, е числено равно на относителната маса еквивалент молекулна.
Пример 5. За да се определи еквивалентно тегло на еквивалент и моларно еквивалентно тегло на кислород в молекулата на водата.
Решение. Такъв проблем формулировка включва реакцията на образуване на вода от кислород и водород Н2 + ½O2 = Н 2О, в която е свързан един водороден атом Уг кислородни атоми. Съответно, Z (О) = 2. атомната маса на кислород е 16. еквивалент кислороден атом е Уг си еквивалентно тегло е 8 и еквивалентната моларна маса, равна на 8 г / мол.
Еквиваленти на същите елементи в различни химични съединения могат да се различават, тъй еквивалентна стойност зависи от вида на преобразуването им в процес. Така, в SO2 серен съединение еквивалентно тегло равно на 8 г / мол, което е 1/4 от атомната маса, и във връзка SO3 - 5,3 г / мол, което е 1/6 от атомното тегло на сяра. Еквивалентната броя на серни оксиди в тях е равно на 4 и 6, т.е. е равна на степента на окисление (стехиометрично валентност) на сяра в тези съединения. По този начин, относителната еквивалентно тегло и е числено равно моларна маса елемент в съединението се изчислява по формулата:
където А - атомно тегло, w - степен на окисление на елемент в дадено съединение.
Например, Z (Мп) в съединението е 7 KMnO4 (w = 7), и Mack (Мп) = = 7,85 г / мол; в съединение Mn2 О3 Z = 3 и така Mack (Мп) = = 18,3 г / мол.
Еквивалентното тегло на веществото има различни стойности в зависимост от химични реакции, участващи тази съставка. При изчисляване на еквивалентните тегла можете да използвате следните правила и формули.
1. еквивалентното тегло на киселина в реакцията на заместване на водороден йон е:
2. еквивалентното тегло на база в реакцията на хидроксиден йон заместване е:
Пример 6 За да се определи еквивалентното тегло на H 2SO 4 в реакциите:
Решение. В реакция 1 на заместен един водороден йон, следователно, еквивалентен брой сярна Z киселина (H 2SO 4) = 1, Mack (H 2SO 4) = 98 грама / мол екв. В реакция 2 на двата водород йон вместо следователно еквивалентен брой Z (H 2SO 4) = 2, и Mek (H 2SO 4) = 49 грам / мол екв.
Пример 7 Определяне на еквивалентното тегло на бисмут хидроксид в реакциите:
Решение. 1) Z (Bi (ОН) 3) = 1 и Mek (Bi (ОН) 3) = 260 грама / мол еквивалента, защото три хидроксилни йони заместят он; 2) Z (Bi (ОН) 3) = 3, МЕК (Bi (ОН) 3) = 260 3 = 86,3 г / мол еквивалента, защото Вместо трите йони ОН -).
3. еквивалентното тегло на сол на пълните реакции на заместване на анион или катион е:
Например. в алуминиев сулфат Al2 (SO4) 3, продукт на катионен заряд на техния брой е 3 х 2 = 6. Въпреки това, еквивалентен брой на съединението в реакционната смес може да бъде по-малък (частично заместване на катиони) или повече (комплексообразуването). Ако, например, съединението, участващи във взаимодействието
където три-сулфат с обща зареждане на аниона заместен 6 дванадесет хидроксилни йони ОН -. Следователно, в тази реакция Z (Al2 (SO4) 3) = 12.
4. еквивалентното тегло на оксид в реакционната смес е пълен заместител
Z (Fe2 О3) = 4, Mack (Fe2 О3) = 160 4 = 40 г / мол еквивалента, защото един формула единица Fe2 О3 реагира с четири еквивалента солна киселина.
При решаването на проблемите, свързани с газообразни вещества, е препоръчително да се използва стойността на еквивалентен обем. Това е обемът заета от един мол еквивалент от газообразно вещество. За водород при STP този обем е 11,2 литра / мол еквивалента (от Mack (H) = 1 г / мол еквивалента) и кислород - 5.6 л / мол еквивалента (от Mack (M) = 8 г / мол еквивалента) ,
Пример 8. 1,80 грама възстановяване на метален оксид консумира 883 мл водород (STP). Изчислява еквивалентно тегло оксид и метал.
Решение. Според еквиваленти право, маса (обем) на реагентите са пропорционални на техните еквивалентни тегла (обем):
Пример 9. Изчислява еквивалентно тегло на цинк, ако 1.168 грама на тази киселина метал избута от 438 мл Н2 (Т = 17 ° С и Р = 750 мм живачен стълб. V.).
Решение. 1) На-Менделеев-Clapeyron уравнение водород изчисли тегло:
Според закона на еквиваленти