Jak obliczyć jednostki równoważne

Chemicy używają jednostek ekwiwalentnych lub ekwiwalentów, aby wyrazić reaktywną zdolność indywiduów chemicznych, takich jak elektrony lub jony. Liczba równoważników to liczba określająca, ile elektronów lub jonów może zostać przeniesionych w reakcji chemicznej.

pojemność bierna rodzaju chemicznego, jonów lub elektronów, zależy od tego, co jest przenoszone w reakcji chemicznej.

W reakcjach kwasowo-zasadowych ekwiwalentem jest ilość substancji, która będzie reagować z jednym molem jonów wodorowych (H⁺). W reakcjach utleniania-redukcji, w których elektrony są albo pozyskiwane, albo tracone w reakcji chemicznej, jest to jeden mol elektronów. Znalezienie odpowiedników zależy od rozważanych gatunków chemicznych.

Stan utlenienia pierwiastka opisuje liczbę elektronów przenoszonych w reakcjach. Na przykład stany utlenienia lub walencyjne następujących pierwiastków są równe liczbie równoważników:

• Wapń: Ca⁺² jon: wartościowość 2: liczba lub nie. ekwiwalentów: 2
• Aluminium: Al⁺³ jon: wartościowość 3: nie. ekwiwalentów: 3

Dla kwasów ekwiwalentem jest liczba jonów wodorowych, które przenosi cząsteczka.

W kwasach łatwo jest znaleźć równoważne jednostki. Spójrz na liczbę bezpośrednio po atomie wodoru, H, we wzorach chemicznych poniżej. Liczba podaje liczbę równoważników na mol tego kwasu:

• Kwas solny: HCL: nie. ekwiwalentów: 1
• Kwas siarkowy: H₂WIĘC₄: nie. ekwiwalentów: 2
• Kwas fosforowy: H₃PO₄: nie. ekwiwalentów: 3
• Kwas azotowy: HNO₃: nie. ekwiwalentów: 1

Lub, w przypadku zasad, jest to liczba jonów wodorotlenowych (OH^-) przewidziano reakcję, taką jak:

• Wodorotlenek sodu: NaOH: nie. ekwiwalentów: 1
• Wodorotlenek baru: Ba (OH)₂: nie. ekwiwalentów: 2

Jeden równoważnik kwasu reaguje z jednym równoważnikiem zasady. Kwasowy HCl i zasadowy NaOH, oba z jednym równoważnikiem, mają taką samą reaktywność.

Dla H₂WIĘC₄, z dwoma równoważnikami i NaOH, potrzeba dwukrotnej ilości NaOH do przereagowania z kwasem siarkowym.

Mieszanie równe ekwiwalenty roztworów kwaśnych i zasadowych spowoduje powstanie roztworu obojętnego.

Praca z odpowiednikami to rzadkość w dzisiejszym laboratorium chemicznym. Stosowanie ekwiwalentów było częstsze przed łatwym określeniem wzorów chemicznych. Jednak nadal jest używany do obliczania grama równoważnej wagi i normalności.

Równoważnik masy kwasu lub zasady to waga wzoru podzielona przez liczbę jonów w kłębie H⁺ lub OH^- w formule.

Przykład: Jaka jest gramowa równoważnik masy kwasu fosforowego, H₃PO₄?

Korzystając ze wzoru: Eq = MW / n

• Równanie = waga ekwiwalentna
• MW = masa atomowa lub cząsteczkowa w g/mol, z układu okresowego
• n = nie. ekwiwalentów

Dla H₃PO₄:

• Równanie = nieznane
• MW = 127 g/mol. Spójrz na wykres okresowy i znajdź masy atomowe H, P i O w g/mol: H = 1,01; O = 16,00; P = 30,97, Sumuj masy dla H₃PO₄: 3 × 1,01 + 30,97 + 4 × 16.00.01 = 127 g/mol
  
• n = 3

Równanie = 127 / 3 = 42,3 g/równ

Normalność to liczba równoważników na litr roztworu. Formuła to:

Normalność (N) = m /V × 1 / Eq

• m = masa substancji rozpuszczonej w gramach
• V = całkowita objętość roztworu w litrach
• Równanie = waga ekwiwalentna

Przykład: Jak będzie 2N rozwiązanie H₃PO₄ być przygotowanym?

Korzystając ze wzoru, Normalność (N) = m /V × 1 / Eq

• N = 2
• m = nieznany
• V = 1 litr
• Eq = 42,3 g/eq (z obliczenia grama równoważnika masy powyżej)

2 N = m/1L × 1 / 42,3 g/równoważnik

Używając algebry i pamiętając, że N jest w eq/L:

m = 2 równoważniki/l × 1 litr × 42,3 g/równoważnik; zatem m = 84,6 g

Aby zrobić 2N rozwiązanie H₃PO₄, 84,6 gramów H₃PO₄ rozpuszcza się w 1 L.