כיצד לחשב יחידות שוות ערך

כימאים משתמשים ביחידות שוות ערך, או מקבילות, כדי לבטא את יכולת התגובה של מין כימי כמו אלקטרונים או יונים. מספר המקבילות הוא מספר המגדיר כמה אלקטרונים או יונים ניתן להעביר בתגובה כימית.

ה יכולת תגובתי של מין כימי, היונים או האלקטרונים, תלוי במה שמועבר בתגובה כימית.

בתגובות בסיס חומציות, שווה ערך הוא כמות החומר שיגיב עם שומה אחת של יוני מימן (H⁺). בתגובות להפחתת חמצון, כאשר האלקטרונים נצברים או הולכים לאיבוד בתגובה כימית, מדובר בשומה אחת של אלקטרונים. מציאת שווי ערך תלויה במין הכימי הנבחן.

מצב החמצון של אלמנט מתאר את מספר האלקטרונים המועברים בתגובות. לדוגמא, מצבי החמצון או הערכיות של האלמנטים הבאים שווים למספר המקבילות:

• סידן: Ca⁺² יון: ערכיות של 2: מספר או לא. המקבילות: 2
• אלומיניום: אל⁺³ יון: ערכיות של 3: לא. המקבילות: 3

עבור חומצות שווה ערך הוא מספר יוני המימן שהמולקולה מעבירה.

בחומצות פשוט למצוא יחידות שוות ערך. התבונן במספר ישירות אחרי המימן, H, בנוסחאות הכימיות שלמטה. המספר מספק את מספר המקבילות לשומה של אותה חומצה:

• חומצה הידרוכלורית: HCL: לא. המקבילות: 1
instagram story viewer
• חומצה גופרתית: H₂כך₄: לא. המקבילות: 2
• חומצה זרחנית: ח₃PO₄: לא. המקבילות: 3
• חומצה חנקתית: HNO₃: לא. המקבילות: 1

לחלופין, עבור בסיסים זהו מספר יוני ההידרוקסיד (OH^-) סיפק תגובה, כגון:

• נתרן הידרוקסיד: NaOH: לא. המקבילות: 1
• בריום הידרוקסיד: Ba (OH)₂: לא. המקבילות: 2

שווה ערך אחת לחומצה מגיבה עם שווה ערך אחת של בסיס. עבור חומצה HCl ובסיס NaOH, שניהם עם שווה ערך אחד, יש להם אותה תגובתיות.

עבור H₂כך₄, עם שני מקבילים, ו- NaOH, ייקח כפול מכמות ה- NaOH להגיב עם החומצה הגופרתית.

עִרבּוּב שווה ערך של פתרונות חומציים ובסיסיים יביא לפיתרון ניטרלי.

עבודה עם שווי ערך היא מדידה לא שכיחה במעבדת הכימיה של ימינו. השימוש במקבילות היה תכוף יותר לפני שקבעו בקלות נוסחאות כימיות. עם זאת, הוא עדיין משמש לחישוב משקל נורמלי ושווה ערך.

המשקל המקביל של חומצה או בסיס הוא משקל הנוסחה חלקי מספר היונים, קמל H⁺ או אוה^- בנוסחה.

דוגמא: מהו המשקל המקביל לגרם של חומצה זרחתית, H₃PO₄?

באמצעות הנוסחה: Eq = MW / n

• Eq = משקל שווה ערך
• MW = משקל אטומי או מולקולרי ב- g / mol, מהטבלה המחזורית
• n = לא. של מקבילות

עבור H₃PO₄:

• Eq = לא ידוע
• MW = 127 גרם למול. עיין בתרשים תקופתי ומצא את המסה האטומית של H, P ו- O ב- g / mol: H = 1.01; O = 16.00; P = 30.97, סכם את ההמונים עבור H₃PO₄: 3 × 1.01 + 30.97 + 4 × 16.00.01 = 127 גרם למול
  
• n = 3

Eq = 127/3 = 42.3 גרם / eq

נורמליות היא מספר המקבילות לליטר תמיסה. הנוסחה היא:

נורמליות (N) = m / V × 1 / Eq

• m = מסת המומס בגרמים
• V = נפח כולל של פתרון בליטר
• Eq = משקל שווה ערך

דוגמא: איך יהיה פתרון 2N של H₃PO₄ היה מוכן?

באמצעות הנוסחה, נורמליות (N) = m / V × 1 / Eq

• N = 2
• m = לא ידוע
• V = 1 ליטר
• Eq = 42.3 גרם / eq (מחישוב משקל שווה ערך גרם לעיל)

2 N = m / 1L × 1 / 42.3 גרם / שווה ערך

שימוש באלגברה וזכור כי N נמצא ב- eq / L:

m = 2 שווה ערך / L × 1 L × 42.3 גרם / שווה ערך; לכן m = 84.6 גרם

כדי ליצור פתרון 2N של H₃PO₄, 84.6 גרם ח '₃PO₄ מומסים ב- 1 L.