Kuidas arvutada samaväärseid ühikuid

Keemikud kasutavad kemikaalide, näiteks elektronide või ioonide reaktsioonivõime väljendamiseks ekvivalente või ekvivalente. Ekvivalentide arv on arv, mis määrab, kui palju elektrone või ioone võib keemilise reaktsiooni käigus üle kanda.

The reaktsioonivõime keemilise liigi ioonid või elektronid sõltuvad sellest, mida keemilises reaktsioonis üle kantakse.

Happe-aluse reaktsioonides on ekvivalent aine kogus, mis reageerib ühe mooli vesinikioonidega (H⁺). Oksüdatsiooni-redutseerimise reaktsioonides, kus elektronid kas omandatakse või kaotatakse keemilise reaktsiooni käigus, on see üks elektronmool. Ekvivalentide leidmine sõltub vaadeldavatest keemilistest liikidest.

Elemendi oksüdatsiooniaste kirjeldab reaktsioonides ülekantavate elektronide arvu. Näiteks järgmiste elementide oksüdatsiooni- või valentsolekud on võrdsed ekvivalentide arvuga:

• Kaltsium: Ca⁺² ioon: valents 2: arv või ei. ekvivalente: 2
• Alumiinium: Al⁺³ ioon: valents 3: ei. ekvivalentide arv: 3

Hapete puhul on ekvivalent molekuli ülekantavate vesinikioonide arv.

Hapetes on samaväärsete ühikute leidmine lihtne. Vaadake allpool toodud keemilistes valemites olevat numbrit vahetult vesiniku H järel. Number näitab ekvivalentide arvu selle happe mooli kohta:

• Vesinikkloriidhape: HCL: ei. ekvivalentide arv: 1
• Väävelhape: H₂NII₄: ei. ekvivalente: 2
• Fosforhape: H₃PO₄: ei. ekvivalentide arv: 3
• Lämmastikhape: HNO₃: ei. ekvivalentide arv: 1

Või aluste puhul on see hüdroksiidioonide arv (OH^-) nägi ette reaktsiooni, näiteks:

• Naatriumhüdroksiid: NaOH: ei. ekvivalentide arv: 1
• Baariumhüdroksiid: Ba (OH)₂: ei. ekvivalente: 2

Üks ekvivalent hapet reageerib ühe ekvivalendi alusega. Happelise HCl ja aluse NaOH puhul, millel on mõlemad üks ekvivalent, on neil sama reaktsioonivõime.

H jaoks₂NII₄, kahe ekvivalendi ja NaOH, saamiseks kulub väävelhappega reageerimiseks kaks korda suurem NaOH kogus.

Segamine võrdsed ekvivalendid happeliste ja aluseliste lahuste saamine annab neutraalse lahuse.

Ekvivalentidega töötamine on tänapäeva keemialaboris haruldane mõõtmine. Enne keemiliste valemite hõlpsat määramist kasutati sagedamini ekvivalente. Kuid seda kasutatakse endiselt grammiekvivalendi ja normaalsuse arvutamisel.

Happe või aluse ekvivalentkaal on valemi mass jagatud ioonide arvuga, närbuma H⁺ või OH^- valemis.

Näide: Kui suur on fosforhappe grammekvivalent H₃PO₄?

Kasutades valemit: Eq = MW / n

• Eq = ekvivalentkaal
• MW = aatomi- või molekulmass g / mol perioodilisustabelist
• n = ei. ekvivalente

H jaoks₃PO₄:

• Eq = teadmata
• MW = 127 g / mol. Vaadake perioodilist diagrammi ja leidke H, P ja O aatommassid g / mol: H = 1,01; O = 16,00; P = 30,97, summeerige massid H jaoks₃PO₄: 3 × 1,01 + 30,97 + 4 × 16,00,01 = 127 g / mol
  
• n = 3

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

Normaalsus on ekvivalentide arv lahuse liitri kohta. Valem on:

Normaalsus (N) = m / V × 1 / Eq

• m = soluudi mass grammides
• V = lahuse kogumaht liitrites
• Eq = ekvivalentkaal

Näide: Kuidas toimub 2N lahus H-st₃PO₄ ole valmis?

Valemit kasutades on Normaalsus (N) = m / V × 1 / Eq

• N = 2
• m = teadmata
• V = 1 liiter
• Eq = 42,3 g / ekv (ülaltoodud grammiekvivalendi arvutamisest)

2 N = m / 1 L × 1 / 42,3 g / ekv

Kasutades algebrat ja pidades meeles, et N on ekvivalendis / l:

m = 2 ekv / L × 1 L × 42,3 g / ekv; seetõttu m = 84,6 g

H 2N lahuse valmistamiseks₃PO₄, 84,6 grammi H₃PO₄ lahustatakse 1 L-s.