Как да изчислим еквивалентно тегло

Когато химикалите се комбинират, те го правят в известни, фиксирани пропорции. Дори ако никога никога не сте работили официално с химикали, вероятно сте виждали записания си дял от химични реакции и знаете, че те се появяват в предвидим формат. Например, помислете за реакцията на сярна киселина и хидроксиден йон за получаване на вода и сулфатен йон:

З.₂ТАКА₄ + 2ОН⁻ → 2Н₂O + SO₄²⁻

Числата пред молекулите, коефициентите, показват номерата на всеки реагент и молекула на продукта по отношение един на друг; индексите в съединенията показват колко атома от всеки тип са в дадена молекула. Тези числа винаги са цели числа, а не дробни числа като 4.24 или 1.3. Но какво представляват те?

Концепцията за еквивалентно тегло ви позволява да изследвате факта, че атомите се комбинират, за да образуват молекули в съотношения с фиксиран брой, а не съотношения на масата Тоест, докато масите на елементите се различават, когато става въпрос за свързване с други атоми, брой атоми, изразено в молове, е определящият фактор за това колко от даден елемент или съединение ще реагира с дадена маса на друг.

Един мол от веществото се определя като 6.02 × 10²³ отделни частици (атоми или молекули) на това вещество. (Това е точният брой атоми в 12 грама въглерод.) Докато се движите отляво надясно и надолу по периодичната таблица, масата на един мол от даден елемент или неговата молекулно тегло (MW), е дадено в съответното поле за този елемент, обикновено в центъра на дъното.

Един пример помага да се осмисли това определение. Ако имате една молекула вода, Н₂О, можете да видите, че два Н атома реагират с един О атом, за да образуват това съединение. Но тъй като MW на H е около 1,0, а на O е 16,0, можете да видите, че молекулата съдържа 2 (1) = 2 масови части на H за всяка (1) (16) = 16 масови части на O. По този начин само 2/18 = 11/1 процента от масата на водата се състои от Н, докато 16/198 = 88,9 процента се състои от O.

Еквивалентното тегло може да се разглежда като тегло (или маса, за да бъдем точни) на вещество, което ще съдържа един реактивен протон (или водороден йон, Н⁺) или единичен реактивен хидроксиден йон (-OH⁻). Първият случай се отнася за киселини, които са донори на протони, докато втората се отнася за бази, които са протонни акцептори.

Причината, поради която е необходима концепцията за еквивалентно тегло, е, че някои съединения могат да дарят или приемат повече от един протон, което означава, че за всеки присъстващ мол веществото е на практика двойно реактивно.

Формулата за общ брой еквиваленти е

E = MW / номер на зареждане

Когато MW е молекулното тегло на съединението, а зареденото число е броят на протон- или хидроксид-еквиваленти, съдържащи се в съединението. Примери с различни киселини и основи помагат да се илюстрира как това работи на практика.

Вземете примера на сярна киселина отгоре:

З.₂ТАКА₄ + 2ОН⁻ → 2Н₂O + SO₄²⁻

Можете да изчислите MW на киселината, като се обърнете към периодичната таблица, за да получите MW на всеки елемент и добавите 2 (1) + (32) + 4 (16) = 98,0.

Имайте предвид, че тази киселина може да дари два протона, тъй като сулфатният йон е оставен със заряд от -2. Това еквивалентно тегло е 98,0 / 2 = 49,0.

За основа разсъжденията са същите. Амониевият хидроксид може да приеме протон в разтвор, за да се превърне в амониев йон:

NH₄OH + H⁺ = Н₂O + NH₄⁺

MW на амониевия хидроксид е (14) + (4) (1) + (16) + 1 = 35,0. Тъй като само веднъж се консумира протон, Е за това съединение е 35,0 / 1 = 35,0.

• A грамовия еквивалент (geq) е броят грамове на присъстващото вещество, разделен на еквивалентното му тегло. Може да се изрази и като броя на съдържащите се зарядни елементи, умножен по броя на моловете n.

Вижте Ресурсите за сайт, който ви позволява автоматично да изчислявате E за различни молекулни тегла и зареждайте комбинации, или решавайте за която и да е стойност, като се вземат предвид другите две за всяко съединение, което можете да намерите с.