Читайте также:
|
Химический эквивалент представляет собой одну из важнейших характеристик химического элемента. Экспериментально установлено, что различные вещества реагируют друг с другом в определенных количественных соотношениях. Так, содержание водорода в воде составляет 11,11%, кислорода – 88,89 %. Это означает, что они реагируют между собой в массовом соотношении 1: 8, а в молярном соотношении 2: 1. Эти количества равноценны (эквивалентны) по отношению друг к другу.
Эквивалентом элемента (Э) называют такое его количество, которое соединяется с 1 молем атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических реакциях. Например, в соединении водорода с кислородом – воде (Н2О) – на 1 моль атомов приходится, как видно из формулы соединения, 
моля атомов кислорода. Следовательно, эквивалент кислорода равен 
моля атомов кислорода. В соединении водорода с азотом NH3 – на 1 моль атомов водорода приходится 
моля атомов азота, следовательно, эквивалент азота в этом соединении равен моля атомов азота.
При определении эквивалента элемента необязательно исходить из его соединения с водородом. Эквивалент можно вычислить по составу соединения данного элемента с любым другим, эквивалент которого известен.
При расчетах используется эквивалентная масса Мэ – масса одного эквивалента. Она имеет размерность г/экв. В приведенных выше соединениях (Н2О, NH3) эквивалентные массы будут
Мэ (Н) = 1 г/экв, Мэ (О) = 16: 2 = 8 г/экв, Мэ (N) = 14: 3 = 4,67 г/экв.
Поскольку эквивалент измеряется в молях, то часто используется размерность г/моль.
Эквивалентная масса элемента связана с мольной (атомной) массой элемента. Она равна мольной (атомной) массе, деленной на валентность элемента в данном химическом соединении.
Мэ (элемента) = 
.
Эквивалентная масса может быть переменной величиной, так как зависит от валентности элемента в различных соединениях. Например, эквивалентная масса серы в разных соединениях:
а) сероводороде H2S Мэ (S) = 32: 2 = 16 г/экв;
б) оксиде серы (IV) SO2 Мэ (S) = 32: 4 = 8 г/экв;
в) оксиде серы (VI) SO3 Мэ (S)= 32: 6 = 5,3 г/экв.
Понятие об эквивалентах и эквивалентной массе распространяется и на сложные соединения (оксиды, кислоты, основания, соли). Эквивалентом сложного вещества называется такое его количество, которое взаимодействует без остатка с одним эквивалентом водорода или с одним эквивалентом любого другого элемента.
Эквивалентная масса сложного вещества может иметь различные значения в зависимости от характера реакции, в которую вступает данное вещество, и от того, какой продукт при этом образуется.
Эквивалентная масса кислоты Мэ (кислоты) равна молярной массе кислоты, деленной на основность кислоты (число атомов водорода, замещенных в данной реакции на металл).
Мэ (кислоты) = 
.
Например, эквивалентная масса кислоты в реакции
H2SO4 + KOH = KHSO4 + H2O;
Мэ (Н2SO4) = 
= 98 г/экв,
а в реакции
H2SO4 + Mg = MgSO4
эквивалентная масса той же кислоты вдвое меньше, так как в этой реакции замещено два катиона водорода:
Мэ (H2SO4) = 
= 49 г/экв.
Эквивалентная масса основания Мэ (основания) равна молярной массе основания, деленной на кислотность этого основания (число гидроксогрупп, замещенных на кислотный остаток).
Мэ (основания) = 
.
Например, эквивалентная масса основания Mg(OH)2 в реакции Mg(OH)2 + HСl = MgOHCl + H2O;
Мэ (Мg(OH)2) = = 58 г/экв,
а в реакции
Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O
эквивалентная масса того же основания в два раза меньше
Мэ (Мg(OH)2) = = 29 г/экв.
Эквивалентная масса соли Мэ (соли) равна молярной массе соли, деленной на произведение валентности металла (ВМе) на число его атомов (n).
Мэ(соли) = 
.
Например,
Мэ (Na2SO4) = 
= 71 г/экв.
Эквивалентная масса оксида равна молярной массе оксида, деленной на произведение валентности элемента (Вэл) на число его атомов (n).
Мэ (оксида) = 
.
Например,
Мэ (Al2O3) = 
= 17 г/экв.
Молярную массу эквивалента любого сложного соединения можно определить по сумме эквивалентных масс составляющих его частиц. Например:
а) молярная масса гидроксида натрия равна сумме молярных масс эквивалентов металла и гидроксогруппы, т.е.
Мэ (основания) = Мэ (металла) + Мэ (гидроксогруппы);
Мэ (NaOH) = Mэ (Na+) + Mэ (OH-) = 23 + 17 = 40 г/экв;
б) эквивалентная масса кислоты равна сумме эквивалентных масс водорода и кислотных остатков
Мэ (кислоты) = Мэ (Н+) + Мэ (кислотного остатка);
Мэ (H2SO4) = Мэ (Н+) + Мэ (S 
) = 1 + 48 = 49 г/экв;
в) эквивалентная масса соли равна сумме эквивалентных масс металла и кислотного остатка
Мэ (соли) = Мэ (металла) + Мэ (кислотного остатка);
Мэ (Al2(SO4)3) = Мэ (Al3+) + Mэ (S 
) = 
+ 
= 57 г/экв;
г) эквивалентная масса оксида равна сумме эквивалентных масс кислорода и элемента
М э (оксида) = Мэ (элемента ) + Мэ (кислорода);
Мэ (МgO) = Mэ (Mg2+) + Mэ (О2-) = 
+ 
= 20 г/экв.
Дата добавления: 2015-04-20; просмотров: 36 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |