Kaip apskaičiuoti ekvivalentinius vienetus

Chemikai naudoja ekvivalentinius vienetus arba ekvivalentus cheminių medžiagų, tokių kaip elektronai ar jonai, reaktyvumui išreikšti. Ekvivalentų skaičius yra skaičius, apibrėžiantis, kiek elektronų ar jonų gali būti perduodama cheminės reakcijos metu.

reaktyvumas cheminės rūšies, jonai ar elektronai, priklauso nuo to, kas perduodama cheminės reakcijos metu.

Rūgščių ir šarmų reakcijose ekvivalentas yra medžiagos kiekis, kuris sureaguos su vienu moliu vandenilio jonų (H⁺). Vykstant oksidacijos-redukcijos reakcijoms, kai elektronai arba gaunami, arba prarandami cheminės reakcijos metu, tai yra vienas elektronų molis. Ekvivalentų paieška priklauso nuo nagrinėjamų cheminių medžiagų rūšių.

Elemento oksidacijos būsena apibūdina per reakcijas perduodamų elektronų skaičių. Pavyzdžiui, šių elementų oksidacijos ar valentingumo būsenos yra lygios ekvivalentų skaičiui:

• Kalcis: Ca⁺² jonas: 2 valentingumas: skaičius arba ne. ekvivalentų: 2
• Aliuminis: Al⁺³ jonas: 3 valentingumas: ne. ekvivalentų: 3

Rūgštims ekvivalentas yra molekulių perduotų vandenilio jonų skaičius.

Rūgštyse yra paprasta rasti lygiaverčius vienetus. Pažvelkite į skaičių tiesiai po vandeniliu H žemiau pateiktose cheminėse formulėse. Skaičius nurodo tos rūgšties molio ekvivalentų skaičių:

• Druskos rūgštis: HCL: Nr. ekvivalentų: 1
• Sieros rūgštis: H₂TAIP₄: ne. ekvivalentų: 2
• Fosforo rūgštis: H₃PO₄: ne. ekvivalentų: 3
• Azoto rūgštis: HNO₃: ne. ekvivalentų: 1

Arba bazėms tai yra hidroksido jonų skaičius (OH^-) numatytos reakcijos, tokios kaip:

• Natrio hidroksidas: NaOH: ne. ekvivalentų: 1
• Bario hidroksidas: Ba (OH)₂: ne. ekvivalentų: 2

Vienas rūgšties ekvivalentas reaguoja su vienu ekvivalentu bazės. Rūgšties HCl ir bazinės NaOH reakcijos yra vienodos.

Dėl H₂TAIP₄, turint du ekvivalentus, ir NaOH, norint reaguoti su sieros rūgštimi reikės dvigubai daugiau NaOH.

Maišymas lygūs ekvivalentai rūgščių ir šarminių tirpalų rezultatas bus neutralus.

Darbas su ekvivalentais yra nedažnas matavimas šiandieninėje chemijos laboratorijoje. Prieš lengvai nustatant chemines formules, ekvivalentai buvo naudojami dažniau. Tačiau jis vis dar naudojamas apskaičiuojant gramo ekvivalentą ir normalumą.

Rūgšties arba bazės ekvivalentinis svoris yra formulės svoris, padalytas iš jonų skaičiaus, nudžiūva H⁺ arba OH^- formulėje.

Pavyzdys: Kokia fosforo rūgšties gramo ekvivalento masė, H₃PO₄?

Naudojant formulę: Eq = MW / n

• Eq = ekvivalentinis svoris
• MW = atominė arba molekulinė masė g / mol, parodyta periodinėje lentelėje
• n = ne. ekvivalentų

Dėl H₃PO₄:

• Eq = nežinoma
• MW = 127 g / mol. Pažvelkite į periodinę diagramą ir suraskite H, P ir O atomines mases g / mol: H = 1,01; O = 16,00; P = 30,97, susumuokite H mases₃PO₄: 3 × 1,01 + 30,97 + 4 × 16,00,01 = 127 g / mol
  
• n = 3

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

Normalumas yra ekvivalentų skaičius litre tirpalo. Formulė yra:

Normalumas (N) = m / V × 1 / Eq

• m = ištirpusios medžiagos masė gramais
• V = bendras tirpalo tūris litrais
• Eq = ekvivalentinis svoris

Pavyzdys: Kaip bus 2N tirpalas H₃PO₄ Būk pasiruošęs?

Naudojant formulę, Normalumas (N) = m / V × 1 / Eq

• N = 2
• m = nežinoma
• V = 1 litras
• Eq = 42,3 g / ekv (apskaičiuojant gramų ekvivalento svorį aukščiau)

2 N = m / 1 L × 1 / 42,3 g / ekv

Naudojant algebrą ir atsimenant, kad N yra ekv / L:

m = 2 ekv. / L × 1 L × 42,3 g / ekv. todėl m = 84,6 g

Norint pagaminti 2N tirpalą H₃PO₄, 84,6 gramai H₃PO₄ yra ištirpinti 1 L.