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)

Молярная масса эквивалентов вещества


Химическим эквивалентом называется условная или реальная частица вещества, которая может присоединять, высвобождать или другим способом быть эквивалентна катиону водорода в ионообменных реакциях или электрону в окислительно-восстановительных реакциях.

Химический эквивалент

ОСНОВЫ ТИТРИМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА АНАЛИЗА

Количественный анализ

 


В роли химического эквивалента может выступать молекула (формульная единица), атом или ион вещества. В этом случае эквивалент является реально существующей частицей. Но часто он представляет собой условную частицу, которая в целое число раз меньше молекулы (формульной единицы), атома или иона вещества.

Одному и тому же веществу Х может соответствовать несколько химических эквивалентов. Определить, что именно представляет собой химический эквивалент Х (реальную частицу или какую-то часть её), можно только, исходя из конкретной химической реакции, в которой это вещество участвует.

Число, показывающее, какую часть реальной частицы вещества Х составляет его химический эквивалент, называется фактором эквивалентности и обозначаетсяfэкв.(Х).

Фактор эквивалентности вещества является безразмерной величиной и определяется по формуле

где z* – число эквивалентности вещества.

В реакциях ионного обмена для кислоты число эквивалентности равно числу ионов Н+, замещённых в её молекуле на ионы металла или NH4+.

У одноосновных кислот (HCl, HNO3, и т.д.) число эквивалентности всегда равно единице. Для многоосновных кислот (H3PO4, H2S и т.д.) оно может принимать несколько значений, в зависимости от количества замещенных ионов водорода в их молекулах.

Для основания в реакциях ионного обмена число эквивалентности равно количеству ионов ОН-, замещённых в его формульной единице на кислотные остатки.

У однокислотных оснований (КОН, NaOH и т.д.) число эквивалентности всегда равно единице. Многокислотные основания (Al(OH)3, Ba(OH)2 и т.д.) могут иметь несколько значений числа эквивалентности.

Для соли число эквивалентности равно произведению числа ионов металла (или NH4+), содержащихся в её формульной единице, на заряд одного такого иона.



В общем случае эквивалент любого вещества Х записывается следующим образом 1/z*(X).

Поясним вышесказанное на примере следующих реакций:

 

1) H3PO4 + 3KOH = K3PO4 + 3H2O

fэкв.(H3PO4) = fэкв.( KOH) = 1

Химическими эквивалентами исходных веществ будут, соответственно:

1/3 (H3PO4) составляет 1/3 часть молекулы;

1(KOH) совпадает с формульной единицей вещества.

В реакции на одну молекулу Н3РО4 расходуется три формульных единицы КОН, но на 1·3 = 3 химических эквивалента Н3РО4 расходуется такое же количество химических эквивалентов (3·1 = 3) КОН.

2) H3PO4 + Ca(OH)2 = CaHPO4 + 2H2O

fэкв.(H3PO4) = fэкв.( Ca(OH)2) =

Химическими эквивалентами исходных веществ будут, соответственно:

(H3PO4) составляет 1/2 часть молекулы;

(Ca(OH)2) составляет 1/2 часть формульной единицы.

В реакции на одну молекулу Н3РО4 расходуется одна формульная единица Ca(OH)2, но на 1·2 =2 химических эквивалента Н3РО4 расходуется такое же количество химических эквивалентов (1·2 = 2) Ca(OH)2.

3) Al(OH)3 + 2HCl = AlOHCl2 + 2H2O

fэкв.(Al(OH)3) = fэкв.( HCl) = 1

Химическими эквивалентами исходных веществ будут соответственно:

(Al(OH)3) составляет 1/2 часть формульной единицы;

1(HCl) совпадает с молекулой вещества.

В реакции на одну формульную единицу Al(OH)3 расходуется две молекулы HCl, но на 1·2=2 химических эквивалента Al(OH)3 расходуется такое же количество химических эквивалентов (1· 2=2)HCl.

4) Al2(SO4)3 + 3BaCl2 = 3BaSO4↓ + 2AlCl3

fэкв.(Al2(SO4)3) =fэкв.( BaCl2) =

Химическими эквивалентами исходных веществ будут, соответственно:

(Al2(SO4)3) составляет 1/6 часть формульной единицы;

(BaCl2) составляет 1/2 часть формульной единицы.

В реакции на одну формульную единицу Al2(SO4)3 расходуется три формульных единицы BaCl2, но на 1·6=6 химических эквивалентов Al2(SO4)3 расходуется такое же количество химических эквивалентов (3·2 = 6) BaCl2.

Для вещества Х, участвующего в окислительно-восстановительной реакции (ОВР), z* является величиной, равной числу электронов, которые одна его молекула (формульная единица) присоединяет (если Х является окислителем) или отдаёт (если Х является восстановителем) в ходе реакции.

 

Например, в реакциях:

 

 

1) 3H2S-2 + 2 HN+5 O3 = 3S0 + 2N+2 O + 4 H2O

восстановитель окислитель

           
     


S-2 - 2ē = S0 2 3

N+5 + 3ē = N+2 3 2

fэкв.( H2S)= ; fэкв.( HNO3 )=.

 

Химическими эквивалентами исходных веществ будут, соответственно:

(H2S) составляет 1/2 часть молекулы,

(HNO3) составляет 1/3 часть молекулы.

В реакции на три молекулы H2S расходуется две молекулы HNO3, но на 3·2=6 химических эквивалентов H2S расходуется такое же количество химических эквивалентов (2·3=6) HNO3.

 

2) 5H2C2+3O4+2KMn+7O4+3Н24=10C+4O2+K2SO4+ 2Mn+2SO4 +8H2O

восстановитель окислитель

           
   
   
 


+3 - 2ē = 2С+4 2 5

Mn+7 + 5ē = Mn+2 5 2

 

fэкв.( H2C2O4 )= ; fэкв.( KMnO4 ) = .

Химическими эквивалентами исходных веществ будут, соответственно:

(H2C2O4) составляет 1/2 часть молекулы;

(KMnO4) составляет 1/5 часть формульной единицы.

В реакции на пять молекул H2C2O4 расходуется две формульных единицы KMnO4, но на 5·2=10 химических эквивалентов H2C2O4 расходуется такое же количество химических эквивалентов (2·5=10) KMnO4.

 


3) 2С0 + 2HN+5 O3 = 2C+4O2 + N2+1O + H2O

восстановитель окислитель

 

С0 - 4ē = С+4 4 2

2N+5 + 8ē = 2N+1 8 1

 

fэкв.(С)= ; fэкв.(HNO3)= .

Химическими эквивалентами исходных веществ будут, соответственно:

(С) составляет ¼ часть атома;

(HNO3) составляет 1/4 часть молекулы.

В реакции на два атома С расходуется две молекулы HNO3 и на 2·1=2 химических эквивалента С расходуется такое же количество химических эквивалентов (2·1=2) HNO3.



Количества прореагировавших молекул (формульных единиц) исходных веществ в большинстве химических реакций не относятся друг к другу как 1:1. Исключение составляют те случаи, когда в уравнении реакции перед формулами реагентов стоят одинаковые стехиометрические коэффициенты. Но в любой химической реакции количества расходованных химических эквивалентов исходных веществ равны между собой.

Молярной массой эквивалентов вещества Х называется масса одного моля (или 6,02·1023) его эквивалентов. Она обозначается М [1/z* (Х)] и измеряется в г/моль или в кг/моль. Молярную массу эквивалентов вещества можно рассчитать по формуле:

 

М [1/z* (Х)]=

где М (Х) – молярная масса вещества Х.

 

Если фактор эквивалентности равен единице, то молярные массы вещества и его химического эквивалента численно совпадут.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Уравнение гидролиза | Молярная концентрация эквивалентов вещества

Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 905; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


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



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.009 сек.