Коли хімічні речовини поєднуються, вони роблять це у відомих фіксованих пропорціях. Навіть якщо ви ніколи офіційно самостійно не працювали з хімічними речовинами, ви, мабуть, бачили, як виписується ваша частка хімічних реакцій, і знаєте, що вони з’являються у передбачуваному форматі. Наприклад, розглянемо реакцію сірчаної кислоти та гідроксид-іона з утворенням води та сульфат-іона:
H2ТАК4 + 2ОН− → 2Н2O + SO42−
Числа перед молекулами, коефіцієнти, показують числа кожного реагенту та молекули продукту відносно один одного; індекси сполук показують, скільки атомів кожного типу знаходиться в даній молекулі. Ці числа завжди є цілими числами, а не дробовими числами, такими як 4.24 або 1.3. Але що вони представляють?
Поняття еквівалентна вага дозволяє дослідити той факт, що атоми об'єднуються і утворюють молекули у фіксованих числах, а не у відношеннях маси. Тобто, хоча маси елементів різняться, коли йдеться про зв’язок з іншими атомами, кількість атомів, виражене в молях, є визначальним фактором того, наскільки певний елемент або сполука вступить у реакцію з даною масою іншого.
Що таке родимки?
Один моль речовини визначається як 6,02 × 1023 окремі частинки (атоми або молекули) цієї речовини. (Це, як правило, точна кількість атомів у 12 грамах вуглецю.) Під час руху зліва направо та вниз по періодичній системі маса одного моля даного елемента або його молекулярна вага (МВт), подається у відповідному полі для цього елемента, як правило, в центрі знизу.
Приклад допомагає зрозуміти це визначення. Якщо у вас одна молекула води, H2О, ви бачите, що два атоми Н реагують з одним атомом О, утворюючи цю сполуку. Але оскільки MW H становить приблизно 1,0, а ніж O 16,0, ви можете бачити, що молекула містить 2 (1) = 2 масові частини H на кожну (1) (16) = 16 масових частин O. Таким чином, лише 2/18 = 11/1 відсотка маси води складається з Н, тоді як 16/198 = 88,9 відсотків складається з О.
Що таке еквівалентна вага?
Еквівалентна вага може розглядатися як вага (або маса, якщо бути точніше) речовини, яка буде містити один реактивний протон (або іон водню, H+) або одиничний реактивний гідроксид-іон (-OH−). Перший випадок стосується кислоти, які є донорами протонів, тоді як другий стосується бази, які є акцепторами протонів.
Причиною необхідності концепції еквівалентної ваги є те, що деякі сполуки можуть віддавати або приймати більше одного протона, що означає, що на кожен присутній моль речовина фактично має подвійну реакційну здатність.
Формула загальної кількості еквівалентів становить
E = МВт / номер заряду
Де MW - це молекулярна маса сполуки, а число заряду - кількість еквівалентів протону або гідроксиду, що містить сполука. Приклади з різними кислотами та основами допомагають проілюструвати, як це працює на практиці.
Еквіваленти кислот і основ
Візьмемо приклад сірчаної кислоти зверху:
H2ТАК4 + 2ОН− → 2Н2O + SO42−
Ви можете розрахувати МВ МВ кислоти, звернувшись до періодичної таблиці, щоб отримати МВ МВ кожного елемента та додавши 2 (1) + (32) + 4 (16) = 98,0.
Зверніть увагу, що ця кислота може віддавати два протони, оскільки сульфат-іон залишається із зарядом -2. Це еквівалентна вага 98,0 / 2 = 49,0.
Щодо основи, міркування однакові. Гідроксид амонію може прийняти протон у розчині, щоб стати іоном амонію:
NH4OH + H+ = H2O + NH4+
МВ МВ гідроксиду амонію дорівнює (14) + (4) (1) + (16) + 1 = 35,0. Оскільки лише один раз споживається протон, E для цієї сполуки становить 35,0 / 1 = 35,0.
- A грамовий еквівалент (geq) - кількість грамів присутньої речовини, поділена на еквівалентну масу. Це також може бути виражено як кількість елементів заряду, що міститься в кількості молей n.
Калькулятор еквівалентної ваги
Перегляньте "Ресурси" веб-сайту, що дозволяє автоматично обчислювати Е для різних молекулярних ваг і комбінації зарядів, або вирішіть для будь-якого одного значення, враховуючи два інших для будь-якого з'єднання, яке ви можете придумати з.
