วิธีการคำนวณหน่วยเทียบเท่า

นักเคมีใช้หน่วยเทียบเท่าหรือเทียบเท่า เพื่อแสดงความสามารถในการทำปฏิกิริยาของสปีชีส์เคมี เช่น อิเล็กตรอนหรือไอออน จำนวนเทียบเท่าคือตัวเลขที่กำหนดจำนวนอิเล็กตรอนหรือไอออนที่สามารถถ่ายโอนได้ในปฏิกิริยาเคมี

ความจุปฏิกิริยา ของสปีชีส์เคมี ไอออนหรืออิเล็กตรอน ขึ้นอยู่กับสิ่งที่ถูกถ่ายโอนในปฏิกิริยาเคมี

ในปฏิกิริยากรด-เบส ปริมาณที่เท่ากันคือปริมาณของสารที่จะทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนไอออนหนึ่งโมล (H⁺). ในปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดิวซ์ ซึ่งอิเล็กตรอนได้รับหรือสูญเสียไปในปฏิกิริยาเคมี มันคืออิเล็กตรอนหนึ่งโมล การหาค่าเทียบเท่าขึ้นอยู่กับชนิดของสารเคมีที่พิจารณา

สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบอธิบายจำนวนอิเล็กตรอนที่ถ่ายโอนในปฏิกิริยา ตัวอย่างเช่น สถานะออกซิเดชันหรือเวเลนซ์ของธาตุต่อไปนี้มีค่าเท่ากับจำนวนที่เท่ากัน:

• แคลเซียม: Ca⁺² ไอออน: ความจุ 2: จำนวนหรือไม่มี ของเทียบเท่า: 2
• อลูมิเนียม: Al⁺³ ไอออน: ความจุ 3: no. ของเทียบเท่า: 3

สำหรับกรด เทียบเท่ากับจำนวนไฮโดรเจนไอออนที่โมเลกุลถ่ายโอน

ในกรด มันง่ายที่จะหาหน่วยที่เท่ากัน ดูตัวเลขหลังไฮโดรเจน H ในสูตรเคมีด้านล่าง ตัวเลขระบุจำนวนเทียบเท่าต่อโมลของกรดนั้น:

• กรดไฮโดรคลอริก: HCL: ไม่ใช่ ของเทียบเท่า: 1
• กรดซัลฟิวริก: H₂ดังนั้น₄: ไม่ ของเทียบเท่า: 2
• กรดฟอสฟอริก: H₃ป₄: ไม่ ของเทียบเท่า: 3
• กรดไนตริก: HNO₃: ไม่ ของเทียบเท่า: 1

หรือสำหรับเบสก็คือจำนวนไฮดรอกไซด์ไอออน (OH^-) จัดให้มีปฏิกิริยาเช่น:

• โซเดียมไฮดรอกไซด์: NaOH: ไม่ใช่ ของเทียบเท่า: 1
• แบเรียมไฮดรอกไซด์: Ba (OH)₂: ไม่ ของเทียบเท่า: 2

กรดที่เทียบเท่าหนึ่งตัวทำปฏิกิริยากับเบสที่เทียบเท่าหนึ่งตัว สำหรับกรด HCl และเบส NaOH ทั้งสองมีค่าเท่ากัน พวกมันมีปฏิกิริยาเหมือนกัน

สำหรับ H₂ดังนั้น₄โดยมีค่าเทียบเท่าสองค่า และ NaOH จะใช้ปริมาณ NaOH สองเท่าเพื่อทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริก

การผสม เทียบเท่า ของสารละลายที่เป็นกรดและด่างจะส่งผลให้สารละลายเป็นกลาง

การทำงานกับค่าเทียบเท่าเป็นการวัดที่ไม่ธรรมดาในห้องปฏิบัติการเคมีในปัจจุบัน การใช้สารที่เทียบเท่ากันบ่อยขึ้นก่อนที่จะกำหนดสูตรทางเคมีอย่างง่ายดาย อย่างไรก็ตาม ยังคงใช้ในการคำนวณน้ำหนักเทียบเท่ากรัมและความปกติ

น้ำหนักที่เท่ากันของกรดหรือเบสคือน้ำหนักสูตรหารด้วยจำนวนไอออน เหี่ยวH⁺ หรือ OH^- ในสูตร

ตัวอย่าง: กรดฟอสฟอริกมีน้ำหนักเทียบเท่ากรัม H₃ป₄?

ใช้สูตร: Eq = MW / n

• Eq = น้ำหนักเท่ากัน
• MW = น้ำหนักอะตอมหรือน้ำหนักโมเลกุล หน่วยเป็น g/mol จากตารางธาตุ
• น = ไม่ เทียบเท่า

สำหรับ H₃ป₄:

• Eq = ไม่รู้จัก
• เมกะวัตต์ = 127 กรัม/โมล ดูแผนภูมิธาตุและหามวลอะตอมของ H, P และ O เป็น g/mol: H = 1.01; O = 16.00; P = 30.97, รวมมวลสำหรับ H₃ป₄: 3 × 1.01 + 30.97 + 4 × 16.00.01 = 127 กรัม/โมล
  
• n = 3

Eq = 127 / 3 = 42.3 ก./eq

ความปกติคือจำนวนเทียบเท่าต่อลิตรของสารละลาย สูตรคือ:

ความปกติ (N) = m /V × 1 / Eq

• m = มวลของตัวถูกละลายในหน่วยกรัม
• V = ปริมาตรของสารละลายทั้งหมด หน่วยเป็นลิตร
• Eq = น้ำหนักเท่ากัน

ตัวอย่าง: วิธีแก้ปัญหา 2N ของH .จะเป็นอย่างไร₃ป₄ เตรียมตัว?

โดยใช้สูตร Normality (N) = m /V × 1 / Eq

• ยังไม่มีข้อความ = 2
• ม = ไม่ทราบ
• วี = 1 ลิตร
• Eq = 42.3 g/eq (จากการคำนวณน้ำหนักเทียบเท่ากรัมด้านบน)

2 N = m /1L × 1 / 42.3 g/eqe

ใช้พีชคณิตและจำได้ว่า N อยู่ใน eq/L:

m = 2 eq/L × 1 L × 42.3 g/eq; ดังนั้น m = 84.6 g

เพื่อสร้างสารละลาย 2N ของ H₃ป₄, 84.6 กรัม H₃ป₄ ละลายใน 1 ลิตร