Hur man beräknar motsvarande enheter

Kemister använder ekvivalenta enheter eller ekvivalenter för att uttrycka den reaktiva kapaciteten hos en kemisk art, såsom elektroner eller joner. Antalet ekvivalenter är ett tal som definierar hur många elektroner eller joner som kan överföras i en kemisk reaktion.

De reaktiv kapacitet av en kemisk art, jonerna eller elektronerna, beror på vad som överförs i en kemisk reaktion.

I syra-basreaktioner är en ekvivalent mängden av ett ämne som kommer att reagera med en mol vätejoner (H⁺). I oxidationsreduktionsreaktioner, där elektroner antingen vinns eller förloras i en kemisk reaktion, är det en mol elektroner. Att hitta ekvivalenter beror på vilken kemisk art som övervägs.

Oxidationstillståndet för ett element beskriver antalet elektroner som överförs i reaktioner. Till exempel är oxidations- eller valenstillstånden för följande element lika med antalet ekvivalenter:

• Kalcium: Ca⁺² jon: valens av 2: antal eller nr. av ekvivalenter: 2
• Aluminium: Al⁺³ jon: valens 3: nej. av ekvivalenter: 3

För syror är en ekvivalent antalet vätejoner som en molekyl överför.

I syror är det enkelt att hitta ekvivalenta enheter. Titta på numret direkt efter väte, H, i kemiska formler nedan. Antalet ger antalet ekvivalenter per mol av den syran:

• Saltsyra: HCL: nej. motsvarigheter: 1
• Svavelsyra: H₂SÅ₄: Nej. av ekvivalenter: 2
• Fosforsyra: H₃PO₄: Nej. av ekvivalenter: 3
• Salpetersyra: HNO₃: Nej. motsvarigheter: 1

Eller för baser är det antalet hydroxidjoner (OH^-) tillhandahållen för en reaktion, såsom:

• Natriumhydroxid: NaOH: nej. motsvarigheter: 1
• Bariumhydroxid: Ba (OH)₂: Nej. av ekvivalenter: 2

En ekvivalent av en syra reagerar med en ekvivalent av en bas. För syran HCl och basen NaOH, båda med en ekvivalent, har de samma reaktivitet.

För H₂SÅ₄med två ekvivalenter och NaOH, tar det dubbelt så mycket NaOH att reagera med svavelsyran.

Blandning lika ekvivalenter av sura och basiska lösningar kommer att resultera i en neutral lösning.

Att arbeta med ekvivalenter är en ovanlig mätning i dagens kemilaboratorium. Användning av ekvivalenter var vanligare innan man enkelt bestämde kemiska formler. Det används dock fortfarande vid beräkning av gramekvivalentvikt och normalitet.

Den ekvivalenta vikten för en syra eller bas är formelvikten dividerat med antalet joner, vissna H⁺ eller OH^- i formeln.

Exempel: Vad är gramekvivalenten av fosforsyra, H₃PO₄?

Med formeln: Eq = MW / n

• Eq = ekvivalent vikt
• MW = atom- eller molekylvikt i g / mol, från det periodiska systemet
• n = nej. motsvarigheter

För H₃PO₄:

• Eq = okänd
• MW = 127 g / mol. Titta på ett periodiskt diagram och hitta atommassorna för H, P och O i g / mol: H = 1,01; O = 16,00; P = 30,97, summera massorna för H₃PO₄: 3 × 1,01 + 30,97 + 4 × 16,00,01 = 127 g / mol
  
• n = 3

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

Normalitet är antalet ekvivalenter per liter lösning. Formeln är:

Normalitet (N) = m / V × 1 / Ekv

• m = massa löst i gram
• V = total volym lösning i liter
• Eq = ekvivalent vikt

Exempel: Hur kommer en 2N-lösning av H₃PO₄ var redo?

Med hjälp av formeln är Normalitet (N) = m / V × 1 / Ekv

• N = 2
• m = okänd
• V = 1 liter
• Eq = 42,3 g / eq (från gramekvivalentviktsberäkning ovan)

2 N = m / 1L × 1 / 42,3 g / ekv

Använda algebra och komma ihåg att N är i ekv / L:

m = 2 ekv / L x 1 L × 42,3 g / ekv; därför m = 84,6 g

Att göra en 2N-lösning av H₃PO₄84,6 gram H₃PO₄ löses i 1 L.