Lorsque les produits chimiques se combinent, ils le font dans des proportions fixes et connues. Même si vous n'avez jamais travaillé vous-même avec des produits chimiques, vous avez probablement vu votre part de réactions chimiques écrites et savez qu'elles apparaissent dans un format prévisible. Par exemple, considérons la réaction de l'acide sulfurique et de l'ion hydroxyde pour produire de l'eau et de l'ion sulfate :
H2DONC4 + 2OH− → 2H2O + SO42−
Les nombres devant les molécules, les coefficients, indiquent les nombres de chaque réactif et molécule de produit les uns par rapport aux autres; les indices dans les composés indiquent le nombre d'atomes de chaque type dans une molécule donnée. Ces nombres sont toujours des nombres entiers, pas des nombres fractionnaires comme 4,24 ou 1,3. Mais que représentent-ils ?
La notion de Poids équivalent vous permet d'explorer le fait que les atomes se combinent pour former des molécules dans des rapports de nombres fixes, et non dans des rapports de masse. C'est-à-dire que bien que les masses des éléments diffèrent, lorsqu'il s'agit de se lier avec d'autres atomes, le
nombre d'atomes, exprimé en moles, est le facteur déterminant de la quantité d'un élément ou d'un composé donné qui réagira avec une masse donnée d'un autre.Que sont les taupes ?
Une mole d'une substance est définie comme 6,02 × 1023 particules individuelles (atomes ou molécules) de cette substance. (Ceci se trouve être le nombre exact d'atomes dans 12 grammes de carbone.) Lorsque vous vous déplacez de gauche à droite et vers le bas sur le tableau périodique, la masse d'une mole d'un élément donné, ou son masse moléculaire (MW), est indiqué dans la case correspondante pour cet élément, généralement en bas au centre.
Un exemple aide à comprendre cette définition. Si vous avez une molécule d'eau, H2O, vous pouvez voir que deux atomes H réagissent avec un atome O pour former ce composé. Mais parce que le PM de H est d'environ 1,0 et celui de O est de 16,0, vous pouvez voir que la molécule contient 2 (1) = 2 parties en masse de H pour chaque (1) (16) = 16 parties en masse de O. Ainsi, seulement 2/18 = 11/1 pour cent de la masse d'eau se compose de H, tandis que 16/198 = 88,9 pour cent se compose d'O.
Qu'est-ce que le poids équivalent?
Le poids équivalent peut être considéré comme le poids (ou la masse, pour être précis) d'une substance qui contiendra un seul proton réactif (ou ion hydrogène, H+) ou un seul ion hydroxyde réactif (-OH−). Le premier cas s'applique à acides, qui sont des donneurs de protons, tandis que le second s'applique à socles, qui sont des accepteurs de protons.
La raison pour laquelle le concept de poids équivalent est nécessaire est que certains composés peuvent donner ou accepter plus d'un proton, ce qui signifie que pour chaque mole présente, la substance est en fait doublement réactive.
La formule générale du nombre d'équivalents est
E = MW/nombre de charge
Où MW est le poids moléculaire du composé et le nombre de charges est le nombre d'équivalents de protons ou d'hydroxyde que le composé contient. Des exemples avec différents acides et bases aident à illustrer comment cela fonctionne dans la pratique.
Équivalents d'acides et de bases
Prenons l'exemple de l'acide sulfurique ci-dessus :
H2DONC4 + 2OH− → 2H2O + SO42−
Vous pouvez calculer le MW de l'acide en vous référant à un tableau périodique pour obtenir le MW de chaque élément et en ajoutant 2(1) + (32) + 4(16) = 98,0.
Notez que cet acide peut donner deux protons, car l'ion sulfate se retrouve avec une charge de -2. Ce poids équivalent est 98,0/2 = 49,0.
Pour une base, le raisonnement est le même. L'hydroxyde d'ammonium peut accepter un proton en solution pour devenir un ion ammonium :
NH4OH + H+ = H2O + NH4+
Le PM de l'hydroxyde d'ammonium est (14) + (4) (1) + (16) + 1 = 35,0. Puisqu'une seule fois le proton est consommé, E pour ce composé est de 35,0/1 = 35,0.
- UNE équivalent gramme (geq) est le nombre de grammes de substance présente divisé par son poids équivalent. Il peut également être exprimé comme le nombre d'éléments de charge contenus multiplié par le nombre de moles n.
Calculateur de poids équivalent
Voir les ressources pour un site qui vous permet de calculer automatiquement E pour différents poids moléculaires et chargez des combinaisons, ou résolvez pour n'importe quelle valeur étant donné les deux autres pour tout composé que vous pouvez trouver avec.