So berechnen Sie äquivalente Einheiten

Chemiker verwenden äquivalente Einheiten oder Äquivalente, um die Reaktionskapazität einer chemischen Spezies wie Elektronen oder Ionen auszudrücken. Die Anzahl der Äquivalente ist eine Zahl, die angibt, wie viele Elektronen oder Ionen bei einer chemischen Reaktion übertragen werden können.

Das reaktive Kapazität einer chemischen Spezies, den Ionen oder Elektronen, hängt davon ab, was bei einer chemischen Reaktion übertragen wird.

Bei Säure-Base-Reaktionen ist ein Äquivalent die Menge einer Substanz, die mit einem Mol Wasserstoffionen (H⁺). Bei Oxidations-Reduktions-Reaktionen, bei denen bei einer chemischen Reaktion Elektronen entweder gewonnen oder verloren werden, ist es ein Mol Elektronen. Das Finden von Äquivalenten hängt von der betrachteten chemischen Spezies ab.

Die Oxidationsstufe eines Elements beschreibt die Anzahl der bei Reaktionen übertragenen Elektronen. Zum Beispiel sind die Oxidations- oder Valenzzustände der folgenden Elemente gleich der Anzahl der Äquivalente:

• Kalzium: Ca⁺² Ion: Wertigkeit von 2: Zahl oder Nr. von Äquivalenten: 2
• Aluminium: Al⁺³ Ion: Wertigkeit von 3: nein. Äquivalente: 3

Bei Säuren ist ein Äquivalent die Anzahl der Wasserstoffionen, die ein Molekül überträgt.

In Säuren ist es einfach, äquivalente Einheiten zu finden. Schauen Sie sich die Zahl direkt nach dem Wasserstoff H in den folgenden chemischen Formeln an. Die Zahl gibt die Anzahl der Äquivalente pro Mol dieser Säure an:

• Salzsäure: HCL: nein. von Äquivalenten: 1
• Schwefelsäure: H₂SO₄: Nein. von Äquivalenten: 2
• Phosphorsäure: H₃Bestellung₄: Nein. Äquivalente: 3
• Salpetersäure: HNO₃: Nein. von Äquivalenten: 1

Bei Basen ist es die Anzahl der Hydroxidionen (OH^-) für eine Reaktion vorgesehen, wie zum Beispiel:

• Natriumhydroxid: NaOH: nein. von Äquivalenten: 1
• Bariumhydroxid: Ba (OH)₂: Nein. von Äquivalenten: 2

Ein Äquivalent einer Säure reagiert mit einem Äquivalent einer Base. Für die Säure HCl und die Base NaOH, beide mit einem Äquivalent, haben sie die gleiche Reaktivität.

Für H₂SO₄, mit zwei Äquivalenten, und NaOH wird die doppelte Menge an NaOH benötigt, um mit der Schwefelsäure zu reagieren.

Mischen gleiche Äquivalente von sauren und basischen Lösungen führt zu einer neutralen Lösung.

Das Arbeiten mit Äquivalenten ist im heutigen Chemielabor eine ungewöhnliche Messung. Die Verwendung von Äquivalenten war häufiger, bevor chemische Formeln leicht bestimmt werden konnten. Es wird jedoch immer noch bei der Berechnung des Grammäquivalentgewichts und der Normalität verwendet.

Das Äquivalentgewicht einer Säure oder Base ist das Formelgewicht geteilt durch die Anzahl der Ionen, mit H with⁺ oder OH^- in der Formel.

Beispiel: Was ist das Grammäquivalentgewicht von Phosphorsäure, H₃Bestellung₄?

Mit der Formel: Gl = MW / n

• Gl = Äquivalentgewicht
• MW = Atom- oder Molekulargewicht in g/mol, aus dem Periodensystem
• n = nein. von Äquivalenten

Für H₃Bestellung₄:

• Gl = unbekannt
• MW = 127 g/mol. Sehen Sie sich ein Periodensystem an und finden Sie die Atommassen von H, P und O in g/mol: H = 1,01; O = 16,00; P = 30,97, Summe der Massen für H₃Bestellung₄: 3 × 1,01 + 30,97 + 4 × 16,00,01 = 127 g/mol
  
• n = 3

Gl = 127 / 3 = 42,3 g/Äq

Normalität ist die Anzahl der Äquivalente pro Liter Lösung. Die Formel lautet:

Normalität (N) = m /V × 1 / Gl

• m = Masse des gelösten Stoffes in Gramm
• V = Gesamtvolumen der Lösung in Liter
• Gl = Äquivalentgewicht

Beispiel: Wie wird eine 2N-Lösung von H₃Bestellung₄ sei vorbereitet?

Unter Verwendung der Formel Normalität (N) = m /V × 1 / Gl

• N = 2
• m = unbekannt
• V = 1 Liter
• Äq = 42,3 g/Äq (aus der obigen Berechnung des Grammäquivalentgewichts)

2 N = m /1L × 1 / 42,3 g/eq

Algebra verwenden und sich daran erinnern, dass N in eq/L ist:

m = 2 Äq/L × 1 L × 42,3 g/Äq; daher m = 84,6 g

Um eine 2N Lösung von H. herzustellen₃Bestellung₄, 84,6 Gramm H₃Bestellung₄ werden in 1 L gelöst.