1.Для кислот эквивалентное число равно числу замещаемых в конкретной реакции ионов водорода, а для оснований- числу замещаемых гидроксид-ионов.
Пример:
;
2.Эквивалентное число соли равно произведению количества замещаемых катионов металла на их заряд или произведению числа замещаемых анионов кислотных остатков на модуль их заряда.
Пример:
;
3.Эквивалентное число оксида равно произведению числа атомов элемента на валентность элемента.
Пример: .
4.Эквивалентное число в окислительно-восстановительных реакциях определяется числом электронов, которые отдает или принимает частица восстановителя или окислителя.
Пример:
1 2
3 6
; ; ; .
Количество вещества - это число структурных элементов (атомов, молекул, ионов, эквивалентов) в системе. Единицей измерения количества вещества является моль.
Моль - количество вещества системы, которое содержит столько структурных элементов (молекул, эквивалентов и др.), сколько атомов содержится в 0,012 кг изотопа углерода 12.
Число структурных единиц в моле называют числом Авогадро и для практических расчетов принимают равным 6,02 · 1023.
Массу одного моля вещества называют молярной массой М. Численно молярная масса равна молекулярной, но измеряется в г/моль. Например, молярная масса аммиака:
Молярную массу эквивалентов вещества В (в г/моль) можно рассчитать, исходя из молярной массы вещества, по формуле:
Количество вещества эквивалентов (в моль) находят отношением массы вещества к молярной массе его эквивалента:
Количественные соотношения между эквивалентами веществ, участвующих в химической реакции, задаются законом эквивалентов: массы реагирующих друг с другом веществ, а также массы продуктов этой реакции пропорциональны молярным массам эквивалентов этих веществ.
Согласно этому закону для реакции А + B = C + D должно выполняться соотношение:
,
где – количество молей эквивалентов соответствующего вещества.
Таким образом, для взаимодействующих веществ А и В можно записать:
или подставив значение , получим
; .
Пример 1. Определите молярную массу эквивалентов .
Решение: - средняя соль.
(число катионов кальция) ∙ 2(заряд катиона) = 2
.
Ответ: Молярная масса эквивалентов равна 50 г/моль.
Пример 2. Вычислите молярную массу эквивалентов магния, если 60 г его вытеснили из кислоты 56 л водорода (н.у.).
Решение:
По закону эквивалентов: .
Выразив количество молей эквивалентов магния через массу магния, а количество молей эквивалентов газообразного водорода через объем газа, получаем выражение:
Преобразуем выражение ;
Число эквивалентности ;
Ответ: Молярная масса эквивалентов магния равна 12 г/моль.
Пример 3. При окислении щелочно-земельного металла массой 5г образуется оксид массой 7 г. Назовите этот металл.
Решение:
По закону эквивалентов:
, ; ;
обозначим ; решив уравнение, получаем ; для двухвалентного щелочно-земельного металла Z(Ме)=2; г/моль
Ответ: Определяемый металл – кальций.
Контрольные вопросы
1. Определите молярные массы эквивалентов и в следующих реакциях:
а)
б)
в)
г)
2.Сколько молей эквивалентов содержится в а) 24,5 г ;
б) 12,3 г ; в) 150 г ; г) 8,6 г ; д) 79 г
3.Рассчитайте молярную массу эквивалентов кислоты, если на нейтрализацию 0,009 кг ее израсходовано 0,008 кг гидроксида натрия.
4.Определите молярную массу двухвалентного металла, если 14,2 г оксида этого металла образуют 30,2 г сульфата металла.
5.На нейтрализацию 0,471 г фосфористой кислоты израсходовано
0,644 г КОН. Вычислите молярную массу эквивалентов кислоты.
6.Определите молярную массу эквивалентов следующих соединений:
7.При нагревании 20,06 г металла было получено 21,66 г его оксида. Найдите молярную массу эквивалентов металла, если молярная масса эквивалентов кислорода равна 8 г/моль.
8.Вычислите молярную массу эквивалентов цинка, если 1,196 г этого металла вытеснили из кислоты 438 мл водорода, измеренного при 17 °С и давлении 1 атм.
9.Для растворения 16,8 г металла потребовалось 14,7 г серной кислоты. Определить молярную массу эквивалентов металла и объем выделившегося водорода (н. у.).
10.На восстановление 1,80 г оксида металла израсходовано 883 мл водорода, измеренного при нормальных условиях. Вычислить молярные массы эквивалентов металла и его оксида.
11.Масса 1 л кислорода равна 1,4 г. Сколько литров кислорода расходуется при сгорании 21,0 г магния, число эквивалентности которого равно 2?
12.На нейтрализацию 2,45 г кислоты идет 2,00 г гидроксида натрия. Определить молярную массу эквивалентов кислоты.
13.В каком количестве NaOH содержится столько же молей эквивалентов, сколько в 140 г КОН?
14.В каком количестве содержится столько же молей эквивалентов, сколько в 156 г ?
15.0,493 гхлорида некоторого металла после обработки нитратом серебра образовали 0,861 г AgCl. Вычислить молярную массу эквивалентов металла.
16.Из 0,432 гметалла образовали 0,574 гего хлорида. Вычислить молярную массу эквивалентов металла, приняв молярную массу эквивалентов хлора равной 35,5 г/моль.
17.При пропускании сероводорода через раствор, содержащий 2,98 г хлорида некоторого одновалентного металла, образуется 2,2 г его сульфида. Вычислите молярную массу эквивалентов металла.
18.При сгорании трехвалентного металла массой 11,2 г образовался оксид массой 16 г. Какой был взят металл?
19.Сколько литров (при н.у.) надо пропустить через раствор , чтобы получить: а) 7 молей эквивалентов карбоната кальция; б) 7 молей карбоната кальция;
в) 100 г карбоната кальция?
20.Сколько молей эквивалентов оксида цинка получится при взаимодействии цинка с кислородом объемом 5,6 л (н.у.).