В обменных реакциях эквивалентное число по величине равно суммарному заряду замещающихся (обменивающихся) ионов в одной формульной единице данного вещества

Расчет Z(В) в обменных реакциях.

Расчет Z(В) в окислительно-восстановительных реакциях.

В окислительно-восстановительных реакциях имеет место изменение степеней окисления атомов в результате отдачи или принятия электронов. В таких реакциях Z(В) определяют по числу отданных электронов одной формульной единицей восстановителя или принятых электронов одной формульной единицей окислителя.

(2)

где – число отданных или принятых электронов одной формульной единицей вещества.

Например, в реакции

(3)

Z(N₂) = 6, т.к. одна формульная единица азота N₂ принимает в ходе реакции шесть электронов:

+ 6 = 2N^-3 = 6, (4)

а Z(H₂) = 2, т.к. одна формульная единица водорода H₂ отдает два электрона:

, (5)

На примере реакций (6) и (8) можно убедиться, что одно и то же вещество – углерод может иметь различные значения Z(В).

(6)

т.к. (7)

Z(C) = 4 (8)

т.к. (9)

Как следует из приведенных реакций (6) и (8) эквивалентное число кислорода равно четырём, Z(O₂) = 4, т.к. одна формульная единица O₂ принимает четыре электрона:

(10)

В реакциях обмена степени окисления атомов не изменяются и каждый из ионов сохраняет свой заряд. В таких реакциях происходит замещение одних ионов на другие.

Например, в реакции

H₃PO₄ + 2KOH = K₂HPO₄ + 2H₂O (11)

в одной формульной единице H₃PO₄ заместилось два иона водорода, т.к. продуктом замещения является K₂HPO₄.

Z(В) = N_i · |q_i|, (12)

где N_i – число заместившихся ионов в одной ФЕ вещества;

|q_i| - абсолютное значение заряда заместившихся ионов.

Так в реакции (11) в H₃PO₄ замещается водород, для которого , а Z(H₃PO₄) = 2∙1=2, т.к. заместилось два атома водорода.

Рассчитаем эквивалентные числа карбоната натрия Na₂CO₃ в реакциях (13) и (15).

В реакции

Na₂CO₃ + HCl = NaHCO₃ + NaCl (13)

Z(Na₂CO₃) = 1, т.к. в одной формульной единице Na₂CO₃ замещается один ион натрия, заряд которого равен +1.

Z(Na₂CO₃) = (14)

В реакции

Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂ + H₂O (15)

Z(Na₂CO₃) = 2, т.к. в одной формульной единице Na₂CO₃ замещаются два иона натрия, суммарный заряд которых по величине равен двум

Z(Na₂CO₃) = (16)

Таким образом, в реакциях (13) и (15) карбонат натрия имеет разные значения Z(Na₂CO₃).

Расчет Z(В) в обменных реакциях можно вести как по положительной так и по отрицательной части молекулы сложного вещества, что показано на примере реакции (17) (см. табл. 3).

(17)

Таблица 3

ФЕ	Замещающиеся частицы	Ni	qi	Z(B)	Э(В)
K3PO4	K^+		+1	3·1=3	K3PO4
		–3	1·3=3
CaCl2	Ca^+2		+2	1·2=2	CaCl2
Cl^–		–1	2·1=2
Ca3(PO4)2	Ca^+2		+2	3·2=6	Ca3(PO4)2
		–3	2·3=6
KCl	K^+		+1	1·1=1	KCl
Cl^–		–1	1·1=1

Дата добавления: 2014-11-20