Kako izračunati ekvivalentnu težinu

Kada se kemikalije kombiniraju, čine to u poznatim, utvrđenim omjerima. Čak i ako nikada niste formalno sami radili s kemikalijama, vjerojatno ste vidjeli svoj udio kemijskih reakcija i znate da se pojavljuju u predvidljivom formatu. Na primjer, razmotrite reakciju sumporne kiseline i hidroksidnog iona kako bi nastali voda i sulfatni ion:

H₂TAKO₄ + 2OH⁻ → 2H₂O + SO₄²⁻

Brojevi ispred molekula, koeficijenti, pokazuju brojeve svakog reaktanta i molekule proizvoda u međusobnom odnosu; indeksi unutar spojeva pokazuju koliko je atoma svake vrste u određenoj molekuli. Ti su brojevi uvijek cjelobrojni, a ne razlomljeni brojevi poput 4.24 ili 1.3. Ali što oni predstavljaju?

Koncept ekvivalentna težina omogućuje vam istraživanje činjenice da se atomi kombiniraju i tvore molekule u omjeru fiksnih brojeva, a ne omjeru mase. To jest, dok se mase elemenata razlikuju, kada je u pitanju povezivanje s drugim atomima, broj atoma, izraženo u molovima, je odlučujući faktor u tome koliko će određeni element ili spoj reagirati s danom masom drugog.

Jedan mol supstance definiran je kao 6,02 × 10²³ pojedinačne čestice (atomi ili molekule) te tvari. (To je točan broj atoma u 12 grama ugljika.) Dok se krećete slijeva udesno i prema dolje na periodnom sustavu, masa jednog mola određenog elementa ili njegova Molekularna težina (MW), dat je u odgovarajućem okviru za taj element, obično na središnjem dnu.

Primjer pomaže u razumijevanju ove definicije. Ako imate jednu molekulu vode, H₂O, možete vidjeti da dva atoma H reagiraju s jednim atomom O i tvore ovaj spoj. No budući da je MW H oko 1,0, a O O 16,0, možete vidjeti da molekula sadrži 2 (1) = 2 masena dijela H za svaki (1) (16) = 16 masenih dijelova O. Tako samo 2/18 = 11/1 posto mase vode čini H, dok 16/198 = 88,9 posto čini O.

Ekvivalentna težina može se smatrati težinom (ili tačnije masom) tvari koja će sadržavati jedan reaktivni proton (ili vodikov ion, H⁺) ili jedan reaktivni hidroksidni ion (-OH⁻). Prvi slučaj odnosi se na kiseline, koji su donatori protona, dok se drugi odnosi na baze, koji su akceptori protona.

Razlog zbog kojeg je potreban koncept ekvivalentne težine je taj što neki spojevi mogu donirati ili prihvatiti više od jednog protona, što znači da je za svaki prisutni madež tvar u stvari dvostruko reaktivna.

Općenita formula broja ekvivalenata je

E = MW / broj punjenja

Gdje je MW molekularna težina spoja, a nabojni broj je broj ekvivalenata protona ili hidroksida koji spoj sadrži. Primjeri različitih kiselina i baza pomažu nam ilustrirati kako to djeluje u praksi.

Uzmimo primjer sumporne kiseline odozgo:

H₂TAKO₄ + 2OH⁻ → 2H₂O + SO₄²⁻

Možete izračunati MW kiseline pozivajući se na periodni sustav kako biste dobili MW svakog elementa i dodavanjem 2 (1) + (32) + 4 (16) = 98,0.

Imajte na umu da ova kiselina može donirati dva protona, budući da je sulfatni ion napunjen s -2. To je ekvivalentna težina 98,0 / 2 = 49,0.

Za osnov, obrazloženje je isto. Amonijev hidroksid može prihvatiti proton u otopini da postane amonijev ion:

NH₄OH + H⁺ = H₂O + NH₄⁺

MW amonijevog hidroksida je (14) + (4) (1) + (16) + 1 = 35,0. Budući da se samo jednom potroši proton, E za ovaj spoj iznosi 35,0 / 1 = 35,0.

• A ekvivalent grama (geq) je broj grama prisutne tvari podijeljen s ekvivalentnom težinom. Također se može izraziti kao broj sadržanih elemenata naboja pomnožen s brojem molova n.

Pogledajte Resurse za web mjesto koje vam omogućuje automatsko izračunavanje E za različite molekularne težine i kombinacije naboja ili riješite bilo koju vrijednost s obzirom na druge dvije za bilo koji spoj koji možete smisliti s.