Wenn sich Chemikalien verbinden, tun sie dies in bekannten, festen Anteilen. Auch wenn Sie selbst noch nie formell mit Chemikalien gearbeitet haben, haben Sie wahrscheinlich Ihren Anteil an chemischen Reaktionen ausgeschrieben gesehen und wissen, dass sie in einem vorhersehbaren Format erscheinen. Betrachten Sie zum Beispiel die Reaktion von Schwefelsäure und Hydroxidion, um Wasser und Sulfationen zu erzeugen:
H2SO4 + 2OH− → 2H2O + SO42−
Die Zahlen vor den Molekülen, die Koeffizienten, zeigen die Zahlen der einzelnen Edukt- und Produktmoleküle im Verhältnis zueinander; die Indizes innerhalb der Verbindungen zeigen, wie viele Atome jeder Art in einem bestimmten Molekül enthalten sind. Diese Zahlen sind immer ganze Zahlen, keine Bruchzahlen wie 4,24 oder 1,3. Aber was repräsentieren sie?
Das Konzept von Äquivalentgewicht ermöglicht es Ihnen, die Tatsache zu untersuchen, dass Atome sich zu Molekülen in festen Zahlenverhältnissen, nicht in Massenverhältnissen, verbinden. Das heißt, während sich die Elementmassen unterscheiden, wenn es um die Bindung mit anderen Atomen geht, ist die
Was sind Maulwürfe?
Ein Mol einer Substanz ist definiert als 6,02 × 1023 einzelne Partikel (Atome oder Moleküle) dieser Substanz. (Dies ist zufällig die genaue Anzahl der Atome in 12 Gramm Kohlenstoff.) Wenn Sie sich im Periodensystem von links nach rechts und abwärts bewegen, wird die Masse eines Mols eines bestimmten Elements oder seine Molekulargewicht (MW) wird im entsprechenden Feld für dieses Element angegeben, normalerweise unten in der Mitte.
Ein Beispiel hilft, diese Definition zu verstehen. Wenn Sie ein Wassermolekül haben, ist H2O, Sie können sehen, dass zwei H-Atome mit einem O-Atom reagieren, um diese Verbindung zu bilden. Aber da das MW von H ungefähr 1,0 und das von O 16,0 beträgt, können Sie sehen, dass das Molekül 2(1) = 2 Massenteile H für alle (1)(16) = 16 Massenteile O enthält. So bestehen nur 2/18 = 11/1 Prozent der Wassermasse aus H, während 16/198 = 88,9 Prozent aus O bestehen.
Was ist Äquivalentgewicht?
Das Äquivalentgewicht kann man sich als das Gewicht (oder um genau zu sein Masse) einer Substanz vorstellen, die ein einzelnes reaktives Proton (oder Wasserstoffion, H+) oder ein einzelnes reaktives Hydroxidion (−OH−). Der erstere Fall gilt für Säuren, die Protonendonatoren sind, während das zweite gilt für Basen, die Protonenakzeptoren sind.
Der Grund, warum das Konzept des Äquivalentgewichts erforderlich ist, ist, dass einige Verbindungen mehr als ein Proton abgeben oder aufnehmen können, was bedeutet, dass die Substanz für jedes vorhandene Mol tatsächlich doppelt reaktiv ist.
Die allgemeine Formel für die Äquivalentzahl lautet
E = MW/Ladungsnummer
Wobei MW das Molekulargewicht der Verbindung ist und die Ladungszahl die Zahl der Protonen- oder Hydroxid-Äquivalente ist, die die Verbindung enthält. Beispiele mit unterschiedlichen Säuren und Basen verdeutlichen, wie dies in der Praxis funktioniert.
Äquivalente von Säuren und Basen
Nehmen Sie das Beispiel Schwefelsäure von oben:
H2SO4 + 2OH− → 2H2O + SO42−
Sie können das MW der Säure berechnen, indem Sie sich auf ein Periodensystem beziehen, um das MW jedes Elements zu erhalten und 2(1) + (32) + 4(16) = 98,0 addieren.
Beachten Sie, dass diese Säure zwei Protonen abgeben kann, da das Sulfation mit einer Ladung von −2 verbleibt. Das Äquivalentgewicht beträgt 98,0/2 = 49,0.
Für eine Basis ist die Argumentation die gleiche. Ammoniumhydroxid kann ein Proton in Lösung aufnehmen, um ein Ammoniumion zu werden:
NH4OH + H+ = H2O + NH4+
Das MW von Ammoniumhydroxid beträgt (14) + (4)(1) + (16) + 1 = 35,0. Da nur einmal Proton verbraucht wird, beträgt E für diese Verbindung 35,0/1 = 35,0.
- EIN Grammäquivalent (geq) ist die Anzahl Gramm des vorhandenen Stoffes geteilt durch sein Äquivalentgewicht. Sie kann auch als die Anzahl der enthaltenen Ladungselemente mal der Anzahl der Mole n ausgedrückt werden.
Äquivalentgewichtsrechner
Sehen Sie sich die Ressourcen für eine Site an, die es Ihnen ermöglicht, E für verschiedene Molekulargewichte automatisch zu berechnen und Ladungskombinationen, oder lösen Sie nach einem beliebigen Wert auf, wenn die anderen beiden für jede Verbindung, die Sie finden können, gegeben sind mit.