Како израчунати еквивалентне јединице

Хемичари користе еквивалентне јединице или еквиваленте да изразе реактивни капацитет хемијске врсте као што су електрони или јони. Број еквивалената је број који дефинише колико се електрона или јона може пренети у хемијској реакцији.

Тхе реактивни капацитет хемијске врсте, јони или електрони, зависи од тога шта се преноси у хемијској реакцији.

У киселинско-базним реакцијама, еквивалент је количина супстанце која ће реаговати са једним молом јона водоника (Х⁺). У реакцијама редукције оксидације, где се електрони добијају или губе у хемијској реакцији, то је један мол електрона. Проналажење еквивалената зависи од хемијских врста које се разматрају.

Стање оксидације елемента описује број електрона пренетих у реакцијама. На пример, оксидациона или валентна стања следећих елемената једнака су броју еквивалената:

• Калцијум: Ца⁺² јон: валенца 2: број или не. еквивалената: 2
• Алуминијум: Ал⁺³ јон: валенца 3: бр. еквивалената: 3

За киселине еквивалентан је број јона водоника које молекул преноси.

У киселинама је једноставно пронаћи еквивалентне јединице. Погледајте број директно после водоника, Х, у хемијским формулама испод. Број даје број еквивалената по молу те киселине:

• Хлороводонична киселина: ХЦЛ: бр. еквивалената: 1
• Сумпорна киселина: Х.₂ТАКО₄: не. еквивалената: 2
• Фосфорна киселина: Х.₃ПО₄: не. еквивалената: 3
• Азотна киселина: ХНО₃: не. еквивалената: 1

Или, за базе, то је број хидроксидних јона (ОХ^-) предвиђа реакцију, као што су:

• Натријум хидроксид: НаОХ: бр. еквивалената: 1
• Баријев хидроксид: Ба (ОХ)₂: не. еквивалената: 2

Један еквивалент киселине реагује са једним еквивалентом базе. За киселину ХЦл и базу НаОХ, обе са једним еквивалентом, имају исту реактивност.

За Х.₂ТАКО₄, са два еквивалента, и НаОХ, биће потребна двострука количина НаОХ да би реаговао са сумпорном киселином.

Мешање једнаки еквиваленти киселих и базних раствора резултираће неутралним раствором.

Рад са еквивалентима је необично мерење у данашњој хемијској лабораторији. Употреба еквивалената била је чешћа пре него што се лако утврдило хемијске формуле. Међутим, и даље се користи за израчунавање грама еквивалентне тежине и нормалности.

Еквивалентна тежина киселине или базе је формула тежине подељена са бројем јона, увенулих Х⁺ или ОХ^- у формули.

Пример: Колика је грама еквивалентна тежина фосфорне киселине, Х.₃ПО₄?

Користећи формулу: Ек = МВ / н

• Ек = еквивалентна тежина
• МВ = атомска или молекуларна тежина у г / мол, из периодног система
• н = не. еквивалената

За Х.₃ПО₄:

• Једначина = непозната
• МВ = 127 г / мол. Погледајте периодичну карту и пронађите атомске масе Х, П и О у г / мол: Х = 1,01; О = 16,00; П = 30,97, сумирај масе за Х.₃ПО₄: 3 × 1,01 + 30,97 + 4 × 16,00,01 = 127 г / мол
  
• н = 3

Једначина = 127/3 = 42,3 г / екв

Нормалност је број еквивалената по литру раствора. Формула је:

Нормалност (Н) = м / В × 1 / екв

• м = маса растворене супстанце у грамима
• В = укупна запремина раствора у литрима
• Ек = еквивалентна тежина

Пример: Како ће 2Н раствор Х.₃ПО₄ буди спреман?

Користећи формулу, Нормалност (Н) = м / В × 1 / Ек

• Н = 2
• м = непознато
• В = 1 литар
• Ек = 42,3 г / ек (из горњег прорачуна тежине грама)

2 Н = м / 1Л × 1 / 42,3 г / екв

Користећи алгебру и памтећи да је Н у једначини / Л:

м = 2 екв. / Л × 1 Л × 42,3 г / екв.; дакле м = 84,6 г

Да би се направио 2Н раствор Х.₃ПО₄, 84,6 грама Х.₃ПО₄ растворени су у 1 Л.