Как рассчитать эквивалентные единицы

Химики используют эквивалентные единицы или эквиваленты для выражения реакционной способности химических частиц, таких как электроны или ионы. Число эквивалентов - это число, которое определяет, сколько электронов или ионов может быть перенесено в химической реакции.

В реактивная мощность химических частиц, ионов или электронов, зависит от того, что передается в химической реакции.

В кислотно-основных реакциях эквивалентом является количество вещества, которое будет реагировать с одним моль ионов водорода (H⁺). В окислительно-восстановительных реакциях, когда электроны либо приобретаются, либо теряются в химической реакции, это один моль электронов. Поиск эквивалентов зависит от рассматриваемого химического вещества.

Степень окисления элемента описывает количество электронов, перенесенных в реакциях. Например, степени окисления или валентности следующих элементов равны количеству эквивалентов:

• Кальций: Ca⁺² ион: валентность 2: число или нет. эквивалентов: 2
• Алюминий: Al⁺³ ион: валентность 3: нет. эквивалентов: 3

Для кислот эквивалентом является количество ионов водорода, переносимых молекулой.

В кислотах легко найти эквивалентные единицы. Посмотрите на число H сразу после водорода в химических формулах ниже. Число означает количество эквивалентов на моль этой кислоты:

• Соляная кислота: HCL: нет. эквивалентов: 1
• Серная кислота: H₂ТАК₄: нет. эквивалентов: 2
• Фосфорная кислота: H₃PO₄: нет. эквивалентов: 3
• Азотная кислота: HNO₃: нет. эквивалентов: 1

Или, для оснований, это количество гидроксид-ионов (OH^-) предусмотрена реакция, например:

• Гидроксид натрия: NaOH: нет. эквивалентов: 1
• Гидроксид бария: Ba (OH)₂: нет. эквивалентов: 2

Один эквивалент кислоты реагирует с одним эквивалентом основания. Для кислоты HCl и основания NaOH, оба с одним эквивалентом, они имеют одинаковую реакционную способность.

Для ч₂ТАК₄, с двумя эквивалентами и NaOH, потребуется вдвое больше NaOH, чтобы прореагировать с серной кислотой.

Смешивание равные эквиваленты кислых и основных растворов приведет к нейтральному раствору.

Работа с эквивалентами - необычное измерение в современной химической лаборатории. До того, как легко определить химические формулы, использовались эквиваленты. Тем не менее, он по-прежнему используется при расчете веса эквивалентного грамма и нормальности.

Эквивалентный вес кислоты или основания - это вес формулы, деленный на количество ионов, или H⁺ или ОН^- в формуле.

Пример: Каков грамм эквивалентного веса фосфорной кислоты, H₃PO₄?

Используя формулу: Eq = MW / n

• Eq = эквивалентный вес
• MW = атомная или молекулярная масса в г / моль, из периодической таблицы
• n = нет. эквивалентов

Для ч₃PO₄:

• Eq = неизвестно
• MW = 127 г / моль. Посмотрите на периодическую диаграмму и найдите атомные массы H, P и O в г / моль: H = 1.01; O = 16,00; P = 30.97, Суммируйте массы для H₃PO₄: 3 × 1,01 + 30,97 + 4 × 16,00,01 = 127 г / моль
  
• п = 3

Eq = 127/3 = 42,3 г / экв.

Нормальность - это количество эквивалентов на литр раствора. Формула:

Нормальность (N) = m / V × 1 / Eq

• m = масса растворенного вещества в граммах
• V = общий объем раствора в литрах
• Eq = эквивалентный вес

Пример: Как 2N раствор H₃PO₄ будь готов?

Используя формулу, Нормальность (N) = m / V × 1 / Eq

• N = 2
• m = неизвестно
• V = 1 литр
• Eq = 42,3 г / экв (из расчета эквивалентного веса в граммах выше)

2 Н = м / 1л × 1 / 42,3 г / экв.

Используя алгебру и помня, что N находится в экв / л:

m = 2 экв / л × 1 л × 42,3 г / экв; поэтому m = 84,6 г

Чтобы приготовить 2N раствор H₃PO₄, 84,6 грамма H₃PO₄ растворяются в 1 л.