Как да изчислим еквивалентни единици

Химиците използват еквивалентни единици или еквиваленти, за да изразят реактивната способност на химичен вид като електрони или йони. Броят на еквивалентите е число, което определя колко електрони или йони могат да бъдат прехвърлени при химична реакция.

The реактивен капацитет на химичен вид, йоните или електроните, зависи от това какво се пренася в химична реакция.

При киселинно-алкални реакции еквивалент е количеството вещество, което ще реагира с един мол водородни йони (Н⁺). При реакции на окислително-редукционни процеси, при които електроните се получават или губят в химична реакция, това е един мол електрони. Намирането на еквиваленти зависи от разглежданите химични видове.

Степента на окисление на даден елемент описва броя на електроните, прехвърлени в реакции. Например състоянията на окисление или валентност на следните елементи са равни на броя на еквивалентите:

• Калций: Ca⁺² йон: валентност на 2: число или не. на еквиваленти: 2
• Алуминий: Al⁺³ йон: валентност на 3: не. на еквиваленти: 3

За киселини еквивалент е броят на водородните йони, които молекулата пренася.

В киселините е лесно да се намерят еквивалентни единици. Погледнете числото непосредствено след водорода, Н, в химичните формули по-долу. Числото осигурява броя еквиваленти на мол от тази киселина:

• Солна киселина: HCL: не. на еквиваленти: 1
• Сярна киселина: Н₂ТАКА₄: не. на еквиваленти: 2
• Фосфорна киселина: Н₃PO₄: не. на еквиваленти: 3
• Азотна киселина: HNO₃: не. на еквиваленти: 1

Или, за основите, това е броят на хидроксидните йони (OH^-) предвижда реакция, като например:

• Натриев хидроксид: NaOH: не. на еквиваленти: 1
• Бариев хидроксид: Ba (OH)₂: не. на еквиваленти: 2

Един еквивалент на киселина реагира с един еквивалент на основа. За киселината HCl и основната NaOH, и двете с един еквивалент, те имат еднаква реактивност.

За Н₂ТАКА₄, с два еквивалента, и NaOH, ще отнеме двойно повече количество NaOH, за да реагира със сярната киселина.

Смесване равни еквиваленти на киселинни и основни разтвори ще доведе до неутрално решение.

Работата с еквиваленти е необичайно измерване в днешната лаборатория по химия. Използването на еквиваленти беше по-често, преди лесно да се определят химическите формули. Въпреки това, той все още се използва при изчисляване на грамово еквивалентно тегло и нормалност.

Еквивалентното тегло на киселина или основа е формулното тегло, разделено на броя на йоните, изсъхват Н⁺ или ОН^- във формулата.

Пример: Какво е грамово еквивалентно тегло на фосфорната киселина, Н₃PO₄?

Използвайки формулата: Eq = MW / n

• Eq = еквивалентно тегло
• MW = атомно или молекулно тегло в g / mol, от периодичната таблица
• n = не. на еквиваленти

За Н₃PO₄:

• Eq = неизвестен
• MW = 127 g / mol. Погледнете периодична карта и намерете атомните маси на H, P и O в g / mol: H = 1,01; О = 16,00; P = 30,97, сумирайте масите за H₃PO₄: 3 × 1,01 + 30,97 + 4 × 16,00,01 = 127 g / mol
  
• n = 3

Eq = 127/3 = 42,3 g / eq

Нормалността е броят на еквивалентите на литър разтвор. Формулата е:

Нормалност (N) = m / V × 1 / екв

• m = маса на разтвореното вещество в грамове
• V = общ обем на разтвора в литри
• Eq = еквивалентно тегло

Пример: Как ще 2N разтвор на H₃PO₄ Бъди подготвен?

Използвайки формулата, Нормалност (N) = m / V × 1 / Eq

• N = 2
• m = неизвестен
• V = 1 литър
• Eq = 42,3 g / eq (от изчислението на грамово еквивалентно тегло по-горе)

2 N = m / 1L × 1 / 42,3 g / екв

Използване на алгебра и запомняне, че N е в eq / L:

m = 2 eq / L × 1 L × 42,3 g / eq; следователно m = 84,6 g

Да се ​​направи 2N разтвор на Н₃PO₄, 84,6 грама Н₃PO₄ се разтварят в 1 л.