Cómo calcular unidades equivalentes

Los químicos usan unidades equivalentes, o equivalentes, para expresar la capacidad reactiva de una especie química como electrones o iones. El número de equivalentes es un número que define cuántos electrones o iones se pueden transferir en una reacción química.

La capacidad reactiva de una especie química, los iones o electrones, depende de lo que se transfiera en una reacción química.

En las reacciones ácido-base, un equivalente es la cantidad de una sustancia que reaccionará con un mol de iones de hidrógeno (H⁺). En las reacciones de oxidación-reducción, donde los electrones se ganan o se pierden en una reacción química, es un mol de electrones. Encontrar equivalentes depende de la especie química en consideración.

El estado de oxidación de un elemento describe la cantidad de electrones transferidos en las reacciones. Por ejemplo, los estados de oxidación o valencia de los siguientes elementos son iguales al número de equivalentes:

• Calcio: Ca⁺² ion: valencia de 2: número o no. de equivalentes: 2
• Aluminio: Al⁺³ ion: valencia de 3: no. de equivalentes: 3

Para los ácidos, un equivalente es el número de iones de hidrógeno que transfiere una molécula.

En ácidos es sencillo encontrar unidades equivalentes. Mire el número directamente después del hidrógeno, H, en las fórmulas químicas a continuación. El número proporciona el número de equivalentes por mol de ese ácido:

• Ácido clorhídrico: HCL: no. de equivalentes: 1
• Ácido sulfúrico: H₂ENTONCES₄: No. de equivalentes: 2
• Ácido fosfórico: H₃correos₄: No. de equivalentes: 3
• Ácido nítrico: HNO₃: No. de equivalentes: 1

O, para las bases, es el número de iones hidróxido (OH^-) proporcionado para una reacción, como:

• Hidróxido de sodio: NaOH: no. de equivalentes: 1
• Hidróxido de bario: Ba (OH)₂: No. de equivalentes: 2

Un equivalente de un ácido reacciona con un equivalente de una base. Para el HCl ácido y el NaOH básico, ambos con un equivalente, tienen la misma reactividad.

Para H₂ENTONCES₄, con dos equivalentes, y NaOH, se necesitará el doble de la cantidad de NaOH para reaccionar con el ácido sulfúrico.

Mezclar equivalentes iguales de soluciones ácidas y básicas dará como resultado una solución neutra.

Trabajar con equivalentes es una medida poco común en el laboratorio de química actual. El uso de equivalentes fue más frecuente antes de determinar fácilmente las fórmulas químicas. Sin embargo, todavía se utiliza para calcular el peso equivalente en gramos y la normalidad.

El peso equivalente de un ácido o base es el peso de la fórmula dividido por el número de iones, marchitar H⁺ o oh^- en la fórmula.

Ejemplo: ¿Cuál es el peso equivalente en gramos de ácido fosfórico, H₃correos₄?

Usando la fórmula: Eq = MW / n

• Eq = peso equivalente
• MW = peso atómico o molecular en g / mol, de la tabla periódica
• n = no. de equivalentes

Para H₃correos₄:

• Eq = desconocido
• PM = 127 g / mol. Mire una tabla periódica y encuentre las masas atómicas de H, P y O en g / mol: H = 1.01; O = 16,00; P = 30,97, sumar las masas para H₃correos₄: 3 × 1.01 + 30.97 + 4 × 16.00.01 = 127 g / mol
  
• n = 3

Ecuación = 127/3 = 42,3 g / eq

La normalidad es el número de equivalentes por litro de solución. La formula es:

Normalidad (N) = m / V × 1 / Eq

• m = masa de soluto en gramos
• V = volumen total de solución en litros
• Eq = peso equivalente

Ejemplo: ¿Cómo será una solución 2N de H₃correos₄ ¿estar preparado?

Usando la fórmula, Normalidad (N) = m / V × 1 / Eq

• N = 2
• m = desconocido
• V = 1 litro
• Eq = 42,3 g / eq (del cálculo de peso equivalente en gramos anterior)

2 N = m / 1L × 1 / 42,3 g / eq

Usando álgebra y recordando que N está en eq / L:

m = 2 eq / L × 1 L × 42,3 g / eq; por lo tanto m = 84.6 g

Para hacer una solución 2N de H₃correos₄, 84,6 gramos de H₃correos₄ se disuelven en 1 L.