Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Фактор эквивалентности. Эквивалентные массы и эквивалентные объемы




Основные количественные законы химии

1) Закон постоянства состава. Химически чистые вещества имеют один и тот же количественный состав независимо от того, каким способом они получены.

2) Закон кратных отношений.Если два элемента образуют между собой несколько различных соединений, то на одну и ту же массу одного из них приходятся такие массы другого, которые относятся между собой как простые целые числа.

Например, массовые соотношения С:О в CO и CO2 равны 12:16 и 12:32. Следовательно, массовые соотношения углерода, связанные с постоянной массой кислорода в CO2 и CO, равно 2:1.

3) Закон эквивалентов. Все вещества реагируют между собой в эквивалентных количествах.

Эквивалент – реальная или условная частица вещества, которая может замещать, присоединять или быть каким-либо другим способом эквивалентной одному иону водорода.

Безразмерная величина, показывающая, какая часть моля элемента или вещества Х эквивалентна 1 моль атомарного водорода(одному иону водорода.) называется фактором эквивалентности fэ (Х):

3.1Фактор эквивалентности химического элемента Х в его соединениях равен:

fэ (Х) = 1:|с.о.| ,

где с.о. – степень окисления элемента Х в данном соединении.

Масса одного эквивалента (эквивалентная масса) Мэ(Х), г/моль,определяется по формуле:

Мэ(Х) = fэ (Х)·М(Х). (1.1)

Если в реакции участвуют газы, то могут быть найдены их эквивалентные объемы Vэ, л/моль (при н.у.) по формуле:

Vэ(Х) = fэ (Х)·22,4л . (1.2)

 

Пример 1.Найти величины факторов эквивалентности и эквивалентных масс для азота в следующих веществах: NН3, НNО3, NО2.

Решение.Для определения фактора эквивалентности химического элемента необходимо определить его степень окисления. Степень окисления – это условный заряд атома элемента в молекуле, рассчитанный исходя из ее электронейтральности и на основе предположения, что молекула состоит из ионов. Водород и кислород в большинстве сложных веществ имеют постоянные степени окисления: водород - +1, кислород -2; но есть исключения. В гидридах активных металлов степень окисления водорода равна -1(NаН-1), в пероксидах водорода и металлов степень окисления кислорода равна -1(Н2О2 -1), во фториде кислорода - +2(О+2F2).

Тогда степень окисления азота в NН3 равна -3, fэ (N) = 1:3,

Мэ(N) =14:3=4,67 г/моль.

Соответственно, для НNО3 степень окисления азота равна +5, fэ (N) = 1:5, Мэ(N) =14:5=2,8 г/моль.

В NО2 степень окисления азота равна +4, fэ (N) = 1:4, Мэ(N) =14:4=3,6 г/моль.

3.2.Фактор эквивалентности вещества Х, участвующего в окислительно-восстановительном процессе, равен:

fэ (Х) = 1: Nе, (1.3)

где Nе – количество электронов, которые теряет или присоединяет одна молекула вещества Х.



Пример 2.Найти величину фактора эквивалентности, эквивалентные массу и объем для сероводорода Н2S, взаимодействующего с кислородом с образованием диоксида серы SO2 и паров воды.

Решение.В данном химическом процессе степень окисления серы изменяется от -2 (Н2S) до +4 (SO2). Следовательно, молекула Н2S теряет 6 электронов, т.е. fэ2S) = 1:6; Мэ2S) = 34:6 = 5,66г/моль; Vэ2S) = 22,4:6 = 3,73л/моль.

3.3.Фактор эквивалентности вещества Х, участвующего в ионообменном процессе, равен:

fэ (Х) = 1: (Ni·|zi|), (1.4)

где Ni и zi - соответственно число и заряд ионов, которыми обменивается молекула реагирующего вещества со своим партнером.

Пример 3.В нижеприведенных схемах реакций определите факторы эквивалентности исходных веществ:

а) LiOH + H3PO4 →Li2HPO4 + H2O

Молекула LiOH теряет в данной реакции один однозарядный ион ОН- , поэтому fэ (LiOH) = 1: (1·|-1|) = 1;молекула H3PO4 обменивается двумя однозарядными ионами Н+ , поэтому fэ (H3PO4) = 1: (2·|+1|) = 1:2.

Пример 4.Выразить эквивалентную массу оксида, гидроксида, сульфата и хлорида металла.

Решение.Эквивалентная массавещества в общем случае определяется по формуле (1.1). В частном случае ее можно представить как сумму эквивалентных масс составных частей молекулы или кристалла вещества.

1) Эквивалентная масса оксида равна сумме эквивалентных масс элемента и кислорода:

(1.5)

2) В состав гидроксида входят атомы металла и гидроксильные группы:

(1.6)

3) В молекулу сульфата металла входят ионы данного металла и сульфатные группы (SO4)2-:

(1.7)

4) Эквивалентную массу хлорида металла определяют по аналогии с предыдущими случаями:

(1.8)

 

4. Закон эквивалентов:количества эквивалентов всех участвующих в реакции веществ равны между собой.

Следствие из закона эквивалентов.Массы (объемы) реагирующих друг с другом или образующихся в результате реакции веществ пропорциональны их эквивалентным массам Мэ (эквивалентным объемам для газов Vэ).

 

m1: Мэ1 = m2: Мэ2 = V1: Vэ1= V2: Vэ2.





Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 2098; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ‚аш ip: 54.161.15.35
Генерация страницы за: 0.092 сек.