Закон еквівалентів

Закон кратних відношень

Закон сталості складу

Закон сформульований в 1801 р. французьким вченим Ж.Прустом: співвідношення між масами елементів, що входять до складу даної сполуки, сталі і не залежать від способу добування цієї сполуки. Французький хімік К.Бертолле вважав всупереч Ж.Прусту, що склад речовини не є сталою величиною і може змінюватись в певних межах залежно від умов добування. Дискусія між ними закінчилась в 1808 р. перемогою Ж.Пруста. Але російський хімік М.Курнаков показав, що можна одержати сполуки немолекулярної будови сталого та змінного складу. За його пропозицією такі сполуки було названо відповідно дальтонідами і бертолідами на честь вчених Дж.Дальтона і К.Бертолле. Встановлено, що до бертолідів належить більшість твердих кристалічних речовин немолекулярної будови – оксиди, сульфіди, нітриди, галогеніди металів.

Отже, закон поширюється на речовини молекулярної будови. Відкриття закону надало можливість описати склад речовин певними хімічними формулами та виконувати розрахунки за ними.

Багато елементів, сполучаючись один з одним, можуть утворювати різні речовини, кожна з яких характеризується певним співвідношенням між масами цих елементів. Так, Карбон утворює з Оксигеном дві сполуки. Одна з них – карбон(ІІ) оксид – містить 42,88% (мас.) Карбону і 57,12% (мас.) Оксигену. Друга сполука – карбон(IV) оксид – містить 27,29% (мас.) Карбону і 72,71% (мас.) Оксигену.

Вивчаючи подібні сполуки, Дж.Дальтон встановив закон кратних відношень: якщо два елементи утворюють один з одним декілька хімічних сполук, то маси одного з елементів, які припадають у цих сполуках на ту саму масу другого, відносяться між собою, як невеликі цілі числа.

Якщо обчислити число одиниць маси Оксигену, яке припадає на одну одиницю маси Карбону, то одержимо для СО – 1,33, а для СО₂ – 2,66, тобто одержимо Оксигену на одиницю маси Карбону в карбон(IV) оксиді вдвічі більше, ніж в карбон(ІІ) оксиді.

Закон свідчив про те, що елементи входять до складу сполук лише певними порціями, а це було підтвердженням дискретної будови речовин.

Був відкритий в 1803 р. Дж.Дальтоном і формулюється так: речовини взаємодіють одна з одною в кількостях, пропорційних їхнім еквівалентам. Математичний вираз закону еквівалентів:

або

При розв’язуванні задач зручніше користуватись іншим формулюванням закону еквівалентів: маси (об’єми) реагуючих речовин пропорційні молярним масам (об’ємам) еквівалентів цих речовин:

де а .

Звідси , або

Для газоподібних речовин

Тому, якщо один з реагентів газ, закон еквівалентів має вид:

Еквівалент і його молярна маса можуть бути визначені на основі закону еквівалентів. Так, в реакції:

еквівалент ферум(ІІІ) сульфату – це 1/6 частка частинки Fe₂(SO₄)₃, оскільки вона припадає на один еквівалент NaOH.

Молярна маса еквівалента ферум(ІІІ) сульфату:

Для солей в реакціях йонного обміну можливе неповне заміщення кислотних залишків на йони ОН^-. Наприклад, в реакції:

Тоді еквівалент ферум(ІІІ) сульфату дорівнює ½ частці частинки Fe₂(SO₄)₃, оскільки вона рівноцінна одному еквіваленту NaOH. Відповідно,

Дата добавления: 2015-05-24