АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

МОЛЯРНАЯ МАССА ЭКВИВАЛЕНТОВ

Читайте также:
  1. B. Тромбоцитарная масса
  2. VII. Человеческое развитие и массаж
  3. Аппаратный массаж
  4. Б) масса 2400 г
  5. Б) массами и электрическими зарядами
  6. Баночный массаж
  7. Биопластмасса»
  8. в зрелом возрасте масса тимуса уменьшается
  9. Вещества молекулярного строения. Масса молекул.
  10. Виды массажа
  11. вопрос. Денежная масса и проблема ликвидности.
  12. Вопрос4. Эквивалент и молярная масса эквивалента (эквивалентная масса) простых и сложных веществ. Молярный объем эквивалента (эквивалентный объем). Закон эквивалентов.

 

В настоящее время эквивалентом (Э) называют реальную или условную частицу вещества, которая может замещать, присоединять или быть каким-либо другим способом эквивалента одному атому или иону водорода в кислотно-основных или ионообменных реакциях или одному электрону в окислительно-восстановительных реакциях.

Так же, как молекула, атом или ион, эквивалент безразмерен. И так же, как в случае молекул, атомов или ионов, состав эквивалента выражается с помощью химических знаков и формул.

Для того чтобы определить состав эквивалента вещества и правильно записать его химическую формулу, надо исходить из конкретной реакции, в которой участвует данное вещество.

Рассмотрим несколько примеров определения формулы эквивалента.

(1)

 

С одним ионом водорода реагирует один ион гидроксила. Поэтому Э , а эквивалент гидроксида калия и гидроксида натрия будет соответственно КОН и NaOH.

Рассмотрим взаимодействие Ca(OH)2 c HCl.

 

(2)

 

В реакции (2) один ион водорода эквивалентен 1/2 иона , одному иону ОН и одному иону Cl . Следовательно, Э , Э(Cl ) = , Э .

Запишем уравнение реакции (2) в молекулярной форме:

 

 

Одному иону эквивалента 1/2 молекулы , следовательно, Э

(3)

 

B реакции (3) с одним ионом цинка взаимодействуют два электрона, поэтому Э .

(4)

 

В реакции (4) ион Fe реагирует с одним электроном и, соответственно Э

(5)

В реакции (5) ион Fe присоединяет три электрона, следовательно, Э .

ФАКТОР ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ (fэ) – это число, которое показывает, какая часть реальной частицы соответствует 1 эквиваленту.

По реакции (1) fэ(OH ) = 1;

по реакции (2) fэ(Ca(OH)2= 1/2;

fэ(CaCl2) = 1/2;

по реакции (3) fэ ;

по реакции (4) fэ(Fe ) = 1,

по реакции (5) fэ(Fe ) = 1/3.

Так как один ион водорода соответствует единице валентности, то химического элемента равен 1/В, где В – валентность элемента в данном соединении. Например, в fэ(S) = ½, Э(S) = 1/2S, в NH

fэ(N) = 1/3, Э(N) = 1/3 N, в AlCl fэ(Al) = 1/3, Э(Al) = 1/3Аl,

fэ(Cl) = 1, Э(Cl) = Cl.

МОЛЬ ЭКВИВАЛЕНТОВ – это количество вещества, которое соединяется с 1 моль атомов водорода или ½ моль атомов кислорода или замещает те же количества водорода в их соединениях. Например, в соединениях HCl, H2S, NH3, CH4 моль эквивалентов хлора, серы, азота, углерода равен соответственно 1 моль Cl, ½ моль S, 1/3 моль N, ¼ моль углерода.

Для нахождения молярной массы эквивалентов химического элемента нужно молярную массу данного элемента умножить на фактор эквивалентности.

Например, в тех же соединениях HCl, H2S, NH3, CH4,

Мэ(Cl) = M(1Cl) = 35,5 г/моль,

Мэ(S) = M(1/2S) = 16 г/моль,

Mэ(N) = M(1/3N) = 4,67 г/моль,

Мэ(С) = М(1/4C) = 3 г/моль

Рассмотрим, как определяются эквивалент, фактор эквивалентности и молярная масса эквивалентов сложных веществ.

Эквивалент кислоты зависит от ее основности, которая определяется числом атомов водорода, замещающихся в реакции на атомы металла, fэ(кислоты) = . Если кислота многоосновная, то и Э и Мэ могут принимать различные значения. Например:

 

В реакции (6) серная кислота обменивает на металл один атом водорода, поэтому fэ(Н2SO4) = 1, Э(H2SO4) = H2SO4,

M(1H2SO4) = 98 г/моль

В реакции (7) обменивает на металл два атома водорода, т.е. ведет себя как двухосновная кислота, поэтому

fэ(H2SO4) = 1/2, Э(H2SO4) = 1/2 H2SO4, М(1/2 H2SO4) = 49 г/моль

 

Эквивалент основания зависит от кислотности основания, которая определяется числом гидроксильных групп, обменивающихся на кислотный остаток, fэ(основания) . Для многокислотных оснований – величина переменная и зависит от условий проведения реакции, например:

 

В реакции (8) гидроксид алюминия обменивает одну группу ОН на кислотный остаток, поэтому fэ(Al(OH)3) = 1, Э(Al(OH)3) = Al(OH)3, M(1 Al(OH)3) = 78 г/моль.

В реакции (9) Al(OH)3 обменивает на кислотный остаток две группы ОН , поэтому fэ(Al(OH)3) = ½, Э(Al(OH)3) = ½Al(OH)3, М(1/2 Al(OH)3) = 39 г/моль.

В реакции (10) fэ(Al(OH)3)=1/3,

Э = 1/3Al(OH)3, М(1/3Al(OH)3) = 26 г/моль.

Для средних солей , где В – валентность металла, образующего соль, n – число его атомов.

Например,

Na2SO4 - fэ(Na2SO4) = 1/2, Э(Na2SO4) = 1/2 Na2SO4,

M(1/2Na2SO4) = 71 г/моль

Al2(SO4)3 - fэ(Al2(SO4)3 = 1/(2 3) = 1/6,

Э(Al2(SO4)3 = 1/6 Al2(SO4)3, М(1/6 Al2(SO4)3) = 57 г/моль

СаСО3 - fэ (СаСО3) = 1/2, Э(СаСО3) = 1/2 СаСО3,

М(СаСО3) = 50 г/моль

Для кислых и основных солей fэ, Э и Мэ определяются по уравнению реакции, исходя из того что вещества вступают в реакцию в эквивалентных количествах.

Рассмотрим следующие реакции:

NaHSO4 + NaOH = Na2SO4 + H2O (11)

NaHSO4 + BaCl2 = BaSO4 + NaCl + HCl (12)

Al(OH)Cl2 + HCl =AlCl3 + H2O (13)

Al(OH)Cl2 + 2NaOH = Al(OH)3 = 2NaCl (14)

Al(OH)Cl2 + Na3PO4 = AlPO4 + 2NaCl + NaOH (15)

B реакции (11) одна молекула гидросульфата натрия взаимодействует с 1 эквивалентом NaOH, следовательно, fэ(NaHSO4) = 1, Э(NaHSO4) = NaHSO4, M(1NaHSO4) = 120 г/моль.

В реакции (12) одна молекула NaHSO4 взаимодействует с двумя эквивалентами хлорида бария, т.к. fэ(ВаCl2) = 1/2 и Э(BaCl2) = 1/2BaCl2, следовательно, fэ(NaHSO4) также равен 1/2 и Э(NaHSO4) = 1/2NaHSO4, M(1/2NaHSO4) = 60 г/моль.

В реакции (13) одна молекула дихлорида гидроксоалюминия взаимодействует с 1 эквивалентом HCl, поэтому fэ(Al(OH)Cl2) = 1, Э(Al(OH)Cl2) = Al(OH)Cl2, M(1 AlOHCl2) = 115 г/моль.

В реакции (14) одна молекула AlOHCl2 взаимодействует с двумя эквивалентами NaОН(fэ(NaOH) = 1), следовательно, fэ(AlOHCl2) = 1/2, Э(AlOHCl2) = 1/2 AlOHCl2, М(1/2 AlOHCl2) = 57,5 г/моль.

В реакции (15) одна молекула AlOHCl2 взаимодействует с тремя эквивалентами Na3PO4(fэ(Na3PO4) = 1/3), поэтому fэ(AlOHCl2) = 1/3, Э(AlOHCl2) = 1/3AlOHCl2, M(1/3AlOHCl2) = 38,3 г/моль.

Для оксидов, проявляющих основные свойства, равен

где В - валентность металла, n - число атомов металла в оксиде,

например, CaO - fэ(СaO) = 1/2, Э(CaO) = 1/2 CaO,

M(1/2CaO) = 28 г/моль, Na2O - fэ(Na2O) = 1/2,

Э(Na2O) = 1/2Na2O, M(1/2Na2O) = 31 г/моль.

Al2O3 - fэ(Al2O3) = 1/6, Э(Al2O3) = 1/6 Al2O3,

M(1/6Al2O3) = 17 г/моль.

Для оксидов, проявляющих кислотные свойства, по уравнению реакции:

SO3 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O (16)

В реакции (16) одна молекула оксида серы (V1) взаимодействует с двумя эквивалентами гидроксида натрия (fэ(NaOH) = 1), cледовательно, fэ(SO3) = 1/2, Э(SO3) = 1/2SO3, M(1/2SO3) = 40 г/моль

Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O (17)

В реакции (17) одна молекула оксида алюминия взаимодействует с двумя эквивалентами гидроксида натрия, поэтому fэ(Al2O3) в данной реакции равен 1/2, Э(Al2O3) = 1/2 Al2O3, M(1/2Al2O3) = 51 г/моль.

Из всего сказанного можно сделать вывод, что фактор эквивалентности химического элемента и любого сложного вещества равен единице, деленной на число образующихся либо перестраивающихся связей.

Для кислот, оснований, средних солей и оксидов, проявляющих основные свойства, молярная масса эквивалентов может быть рассчитана как сумма молярных масс эквивалентов, составляющих данное соединение ионов (или элементов для оксидов).

Например, Мэ(H2SO4) реакции (6) равна:

Мэ(Н+) + Мэ(НSO-4) = M(1H+) + M(1HSO4-) = 98 г/моль

( (иона) равен 1, деленной на заряд иона).

Мэ(H2SO4) в реакции (7) равна

Мэ(Н+) + Мэ(SO42-) = M(1H+) + M(1/2SO42-) = 49 г/моль

Мэ(Al(OH)3) в реакции (7) = Мэ(Al(OH)2+) + Mэ(OH-) = M(1Al(OH)2) + M(1OH-) = 78 г/моль

Мэ(Al(OH)3) в реакции (8) равна Мэ(AlOH2+) + Мэ(OH-) = M(1/2AlOH2+) + M(1OH-) = 39 г/моль.

Мэ(Al(OH)3) в реакции (9) равна Мэ(Al+3) +Mэ(OH-) = M(1/3 Al3+) + M(1OH-) = 26 г/моль.

Mэ(AL2(SO4)3) = Mэ(Al3+) + Mэ(SO42-) = M(1/3Al3+) + (1/2SO42-) = 57 г/моль.

Mэ(CaO) = Mэ(Ca2+) + Mэ(O2-) = M(1/2Ca2+) + M(1/2O2-) = 28 г/моль.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.009 сек.)