Как вычислить эквивалентную массу

Эквивалентный вес использует и как рассчитать его (с примерами) / химия

Как вычислить эквивалентную массу

эквивалентный вес (PE) вещества — это вещество, которое участвует в химической реакции и используется в качестве основы для титрования. В зависимости от типа реакции его можно определить так или иначе.

Для кислотно-основных реакций PE представляет собой массу вещества в граммах, которое требуется для подачи или реакции с одним молем H+ (1 008 г); для окислительно-восстановительных реакций — вес в граммах вещества, которое требуется для подачи или реакции с одним молем электронов.

Для реакций осаждения или комплексообразования — масса вещества, которое требуется для подачи или реакции с одним молем одновалентного катиона, 1/2 моля двухвалентного катиона, 1/3 моля трехвалентного катиона , И так далее.

Хотя на первый взгляд это может показаться немного сложным, некоторые вещества всегда ведут себя химически одинаково; следовательно, нетрудно узнать значения PE с учетом случаев.

индекс

  • 1 Происхождение эквивалентного веса
  • 2 использования
    • 2.1 Использование в общей химии 
    • 2.2 Использование в объемном анализе
    • 2.3 Использование в гравиметрическом анализе
    • 2.4 Использование в химии полимеров
  • 3 Как рассчитать это? примеров
    • 3.1 — Эквивалентная масса химического элемента
    • 3.2 — Эквивалентная масса оксида
    • 3.3 Эквивалентный вес основания
    • 3.4 — Эквивалентный вес кислоты
    • 3.5 — Эквивалентный вес соли
  • 4 Ссылки

Происхождение эквивалентного веса

Джон Далтон (1808) предложил эквивалентный вес водорода в качестве единицы массы. Однако возник ряд возражений против этого подхода. Например, было указано, что большинство элементов не реагируют непосредственно с водородом с образованием простых соединений (XH).

Кроме того, элементы с различными степенями окисления, например перманганат, имеют более чем эквивалентную массу. Это препятствовало принятию эквивалентного веса в качестве единицы массы.

Представление Дмитрием Менделеевым (1869) его периодической таблицы, в которой химические свойства элементов были связаны с упорядоченным порядком их атомных весов, представляло собой сильный аргумент тех, кто возражал против использования эквивалентного веса в качестве единицы масса.

На самом деле, нет необходимости использовать термин «эквивалент», так как любой стехиометрический расчет может быть сделан в терминах молей. Однако этот термин часто используется, и его не удобно игнорировать.

Для удобства был введен термин «эквивалент»: эквивалент любой кислоты реагирует с эквивалентом любого основания; Эквивалент любого окислителя реагирует с эквивалентом любого восстановителя и т. Д..

металлы

Использование ПЭ в элементах и ​​химических соединениях было заменено использованием его молярной массы. Основной причиной является наличие элементов и соединений с более чем эквивалентным весом.

Например, железо (Fe), элемент с атомным весом 55,85 г / моль, имеет две валентности: +2 и +3. Следовательно, он имеет два эквивалентных веса: когда он работает с валентностью +2, его эквивалентный вес составляет 27,93 г / экв; в то время как при использовании валентности +3 ее эквивалентный вес составляет 18,67 г / экв..

Конечно, мы не можем говорить о существовании эквивалентного веса Веры, но мы можем указать на существование атомного веса Веры..

кислоты

Фосфорная кислота имеет молекулярную массу 98 г / моль. Эта кислота при диссоциации в H+ + H2ПО4-,  Его эквивалентная масса составляет 98 г / экв., Поскольку он выделяет 1 моль H.+. Если фосфорная кислота диссоциирует в H+ +  HPO42-, его эквивалентный вес составляет (98 г.моль-1) / (2 экв / моль-1) = 49 г / экв. В этой диссоциации Н3ПО4 выпускает 2 моля H+.

Хотя он не титруем в водной среде, Н3ПО4 может диссоциировать в 3 H+  +   ПО43-. В этом случае эквивалентный вес равен (98 г.моль-1) / (3 экв.моль-1) = 32,7 г / экв. H3ПО4 Доставка в этом случае 3 моля H+.

Тогда фосфорная кислота имеет до 3 эквивалентных весов. Но это не единичный случай, например, серная кислота имеет два эквивалентных веса, и углекислота также представлена.

Использовать в объемном анализе

-Чтобы уменьшить ошибки, которые могут быть допущены во время взвешивания веществ, использование вещества с более высокой эквивалентной массой является предпочтительным в аналитической химии. Например, при оценке растворов гидроксида натрия с кислотами разной эквивалентной массы. Рекомендуется использовать кислоту с большей эквивалентной массой.

-При использовании массы твердой кислоты, которая может реагировать с гидроксидом натрия, у вас есть возможность выбора между тремя твердыми кислотами: дигидрат щавелевой кислоты, фталевая кислота калия и гидройодат калия, с эквивалентными весами соответственно 63,04 г / экв, 204,22 г / экв и 389 г / экв.

В этом случае предпочтительно использовать перекись водорода калия при оценке гидроокиси натрия, так как относительная погрешность, которая допускается при ее взвешивании, ниже при наличии большей эквивалентной массы..

Использование в гравиметрическом анализе

Эквивалентный вес определяется по-своему в этой методике для анализа веществ. Здесь масса осадка соответствует одному грамму аналита. Это элемент или соединение, представляющее интерес в проводимом исследовании или анализе.

В гравиметрии часто называют результаты анализов в виде доли массы аналита, часто выражаемой в процентах..

Коэффициент эквивалентности объясняется как численный коэффициент, на который умножается масса осадка для получения массы аналита, обычно выражаемой в граммах..

Гравиметрическое определение никеля

Например, при гравиметрическом определении никеля содержащий его осадок представляет собой бис (диметилглиоксилат) никеля с молярной массой 288,915 г / моль. Молярная масса никеля составляет 58,6934 г / моль.

Молярная масса осадка между молярной массой никеля дает следующий результат:

288,915 гмоль-1/ 58,6934 г.моль-1 = 4,9224. Это означает, что 4,9224 г соединения равно 1 г никеля; или, другими словами, 4,9224 г осадка содержат 1 г никеля.

Коэффициент эквивалентности рассчитывается путем деления молярной массы никеля на молярную массу осадка, который его содержит: 58,693 г.моль-1/ 288,915 гмоль-1 = 0,203151. Это говорит нам о том, что на грамм никельсодержащего осадка приходится 0,203151 г никеля..

Используется в химии полимеров

В химии полимеров эквивалентный вес реагента для полимеризации представляет собой массу полимера, который имеет эквивалент реакционной способности.

Это особенно важно в случае ионообменных полимеров: один эквивалент ионообменного полимера может обменивать один моль заряженных ионов; но только половина моль двухзарядных ионов.

Обычно реакционную способность полимера выражают в виде обратной величины эквивалентной массы, которая выражается в единицах ммоль / г или мэкв / г..

-Эквивалентный вес химического элемента

Он получается путем деления его атомного веса на его валентность:

Peq = Pa / v

Есть элементы, которые имеют только эквивалентный вес, и элементы, которые могут иметь 2 или более.

Эквивалентный вес кальция

Атомный вес = 40 г / моль

Валенсия = +2

Peq = 40 г.моль-1/2eq.mol-1

20 г / экв

Эквивалентный вес алюминия

Атомный вес = 27 г / моль

Валенсия = +3

Peq = 27 г.моль-1/ 3 экв.моль-1

9 г / экв

Никель эквивалентный вес

Атомный вес = 58,71 г / моль

Валенсия = +2 и +3

Никель имеет два эквивалентных веса, соответствующих тому, когда он реагирует с валентностью +2 и когда он реагирует с валентностью +3.

Peq = 58,71 г моль-1/ 2 экв.моль-1

29,35 г / экв

Peq = 58,71 г моль-1/ 3 экв.моль-1

19,57 г / экв

-Эквивалентная масса оксида

Один из способов расчета эквивалентной массы оксида состоит в делении его молекулярной массы на произведение валентности металла на индекс металла.

Peq = Pm / V · S

Pm = молекулярная масса оксида.

V = снос металла

S = металлический индекс

Продукт V · S называется общим или чистым зарядом катиона..

Эквивалентная масса оксида алюминия (Al2О3)

Молекулярный вес = Al (2 х 27 г / моль) + O (3 х 16 г / моль)

102 г / моль

Валенсия = +3

Субиндекс = 2

Peq Al2О3 = Пм / В · С

Peq Al2О3 = 102 г.моль-1/ 3 эквмоль-1. 2

17 г / экв

Существует еще один способ решения этой проблемы, основанный на стехиометрии. В 102 г оксида алюминия содержится 54 г алюминия и 48 г кислорода..

Peq del Al = Атомный вес / Валенсия

27 г.моль-1/ 3 экв.моль-1

9 г / экв

На основании эквивалентного веса алюминия (9 г / экв.) Рассчитано, что в 54 г алюминия содержится 6 эквивалентов алюминия..

Тогда из свойств эквивалентов: 6 эквивалентов алюминия будут реагировать с 6 эквивалентами кислорода с образованием 6 эквивалентов оксида алюминия..

В 102 г. оксида алюминия есть 6 эквивалентов.

Поэтому:

Peq of Al2О3 = 102 г / 6 экв

17 г / экв

-Эквивалентный вес базы

Эквивалентный вес получают путем деления его молекулярного веса на количество оксигидрильных групп (ОН).

Эквивалентная масса гидроксида железа, Fe (ОН)2

Молекулярный вес = 90 г / моль

ОН число = 2

Peq Fe (OH)2 = 90 г.моль-1/ 2 экв.моль-1

45 г / экв

-Эквивалентный вес кислоты

Как правило, его получают путем деления его молекулярной массы на количество водорода, который выделяется или выделяется. Однако полипротонные кислоты могут диссоциировать или высвобождать Н в различных формах, поэтому они могут иметь более чем эквивалентную массу..

Эквивалентная масса соляной кислоты, HCl

Эквивалентная масса HCl = молекулярная масса / водородное число

Peq HCl = г.моль-1/ 1 экв.моль-1

36,5 г / экв

Эквивалентная масса серной кислоты

Серная кислота (ч2SW4) может быть разделена двумя способами:

H2SW4 => H+   +    HSO4-

H2SW4 => 2 H+   +    SW42-

Когда вы выпускаете H+ Ваш PE это:

Молекулярный вес = 98 г / моль

Peq = 98 г.моль-1/ 1 экв.моль-1

98 г / пек

И когда он выпускает 2H+:

Молекулярный вес = 98 г / моль

Peq = 98 г.моль-1/ 2 экв.моль-1

49 г / экв

По той же причине фосфорная кислота (H3ПО4) с молекулярной массой 98 г / моль, может иметь до трех эквивалентных масс: 98 г / экв, 49 г / экв и 32,67 г / экв.

-Эквивалентный вес соли

И, наконец, вы можете рассчитать эквивалентную массу соли, разделив ее молекулярную массу на произведение валентности металла на индекс металла.

PE = PM / V · S

Fe железный сульфат2(SO4)3

Молекулярный вес = 400 г / моль

Валенсия железа = +3 экв / моль

Железный индекс = 2

Peq = 400 г.моль-1/ 3 экв.моль-1 х 2

66,67 г / экв

ссылки

  1. Дей, Р. А. JR. А Андервуд А. Л. Количественная аналитическая химия. Перевод 5в Английское издание. Редакция Прентис Холл Интеримериана
  2. Неорганическая химия (Н.Д.). Определение эквивалентной массы оксидов. Получено с: fullquimica.com
  3. Wikipedia. (2018). Эквивалентный вес. Получено с: en.wikipedia.org
  4. Редакция Британской энциклопедии. (26 сентября 2016 г.) Эквивалентный вес. Энциклопедия Британника. Получено с: britannica.com
  5. Ори, Джек. (30 апреля 2018 г.) Как рассчитать эквивалентный вес. Sciencing. Получено от: sciencing.com
  6. Эквивалентный вес кислоты. Часть 2. Титрование образца неизвестной кислоты. (Н.Д.). Получено с: faculty.uml.edu
  7. Бергстрессер М. (2018). Эквивалентный вес: определение и формула. Исследование. Получено с: study.com

Источник: https://ru.thpanorama.com/articles/qumica/peso-equivalente-usos-y-cmo-calcularlo-con-ejemplos.html

Эквивалентная масса

Как вычислить эквивалентную массу
статьи

Эквивалентная масса (химический эквивалент). Эквивалентная масса элемента — это масса 1 эквивалента элемента; эквивалентом элемента называют такое его количество, которое реагирует с 1 моль атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических реакциях.

При образовании соединений элементы взаимодействуют друг с другом в количествах, пропорциональных их эквивалентным массам или величинам, кратным этим массам.

Для численного выражения эквивалентных масс необходим эталон; в качестве такого эталона приняты атомная масса водорода или ее эквивалент, например атомная масса хлора (Cl–), 1/2 атомной массы кислорода (O2–) или 1/3 атомной массы алюминия (Al3+).

Таким образом, эквивалентная масса элемента равна его атомной массе, деленной на его валентность или степень окисления. В настоящее время атомные массы указывают в единицах, отнесенных к массе изотопа углерода с массовым числом 12; этому изотопу приписана масса 12,0000.

Тогда атомная масса водорода будет равна 1,00797, хлора – 35,453, кислорода – 15,9994, алюминия – 26,9815. Следовательно, эквивалентная масса элемента – это масса, которая может химически соединяться или замещать в химическом соединении 1,00797 ч. (ч. – часть) водорода, 35,453 ч. хлора, 7,9997 (15,9994:2) ч. кислорода, 8,9938 (26,9815:3) ч. алюминия либо их эквиваленты. При таком определении эквивалентную массу можно найти экспериментально.

Методы определения

Первые опыты по определению эквивалентных масс провели Дж.Дальтон, Й.Берцелиус, Ж.Дюма, Ж.Стас и другие ученые, но основная заслуга принадлежит здесь Т.Ричардсу, который впервые выполнил тщательные измерения эквивалентных масс с высочайшей точностью.

Нагревая чистый перхлорат калия KClO3, превращали его в хлорид калия (KCl), при этом из 100 масс. ч. KClO3 образовывалось 60,835 масс. ч. KCl и 39,165 масс. ч. кислорода. Поскольку одна молекула KClO3 содержит на 3 атома кислорода, т.е. на 47,998 масс. ч.

, больше, чем KCl, то эквивалентная масса хлорида равна 47,998Ч(60,835:39,165) = 74,555. Далее, известное количество чистого серебра превращали в нитрат серебра, который использовали для осаждения хлорида серебра из раствора при взаимодействии с чистым хлоридом калия. Было установлено, что для полного превращения 74,555 масс. ч., т.е.

массового эквивалента хлорида калия KCl, в хлорид серебра, который содержит 35,453 масс. ч. хлора, требуется 107,87 масс. ч. серебра. Эквивалентная масса калия при этом равна 74,555 – 35,453 = 39,102.

Аналогично, зная эквивалентную массу серебра и изучая реакции образования им соответствующих галогенидов, например бромида AgBr, можно рассчитать эквивалентную массу галогена (в частности, брома). С использованием эквивалентных масс хлора и брома были определены эквивалентные массы многих металлов.

Для нахождения эквивалентной массы какого-либо металла (М) синтезируют его чистый хлорид или бромид MBrx и осаждают галоген в виде галогенида серебра. Зная массы использованного MBrx и полученного AgBr, эквивалентные массы серебра (107,87) и брома (79,999), несложно определить эквивалентную массу металла М, который соединяется с 79,999 масс. ч. брома.

Описанный метод используется для точных расчетов, а для приближенных оценок можно применять другие способы, основанные на измерении объема и расчете массы водорода, выделившегося при растворении металла в кислоте, на определении массы одного металла, вытесняемого известным количеством другого из раствора, на определении состава гидридов или оксидов непосредственно по реакции соединения или аналитическими методами. Эквивалентные массы позволяют не только устанавливать соотношения, в которых элементы соединяются или замещают друг друга, но и точно определять атомные массы.

Кратные эквивалентные массы

Иногда два элемента соединяются друг с другом в разных соотношениях, образуя два (или более) разных соединения. Например, известны два оксида меди. В одном из них, оксиде меди(II), 31,8 ч. меди соединены с эквивалентной массой, т.е. с 7,9997 масс. ч.

, кислорода, тогда как в оксиде меди(I) эта же эквивалентная масса кислорода соединена с 63,6 масс. ч. меди. Соответственно эквивалентные массы меди равны 31,8 и 63,6, при этом последняя величина ровно в два раза больше первой, а значит, эквивалентные массы являются кратными величинами.

Этот вывод согласуется с ранее высказанным утверждением, что элементы соединяются пропорционально их эквивалентным массам или величинам, кратным этим массам.

Электрохимический эквивалент

При прохождении через электролит количества электричества 1 F (фарадей) = 96 500 Кл (1 Кл = 1 АЧс) выделяется один химический эквивалент (т.е. эквивалентная масса) любого вещества.

Следовательно, масса, выделяемая при прохождении 1 Кл (кулон), равна 1 экв., деленному на 96 500.

Эта величина, называемая электрохимическим эквивалентом данного элемента, лежит в основе еще одного метода экспериментального определения эквивалентных масс.

Эквивалентные массы соединений

Понятие эквивалентной массы было распространено и на соединения; в этом случае эквивалентная масса определяется как масса вещества, кратная эквивалентной массе элемента, являющегося ключевым для данного соединения.

Например, для кислот ключевым элементом является водород, образующий в растворе ионы водорода; таким образом, эквивалентная масса кислоты есть масса кислоты, кратная 1,00797 массовым частям водорода, способного образовывать ионы водорода, т.е. водорода, который может быть замещен.

Другими словами, эквивалентная масса кислоты равна ее молярной массе, деленной на основность кислоты. Эквивалентная масса основания есть масса основания, которая реагирует с эквивалентной массой любой кислоты и, следовательно, является химическим эквивалентом этой массы.

Иначе можно сказать, что эквивалентная масса основания равна его молярной массе, деленной на валентность металла, образующего основание.

Для солей эквивалентная масса обычно кратна эквивалентной массе металла, образовавшего эту соль; она равна молярной массе соли, деленной на произведение валентности металла и числа его атомов в молекуле соли. Для эквивалентной массы окислителей и восстановителей можно дать несколько определений.

С практической точки зрения наиболее удобно определение, согласно которому эквивалентная масса есть количество вещества, кратное 7,9997 ч. кислорода (или реагирующее с ними) либо его эквиваленту. Другое определение основано на том, что при восстановлении этого количества кислорода происходит перенос одного электрона. В этом случае эквивалентная масса окислителя или восстановителя есть масса, соответствующая массе вещества, принимающего или отдающего один электрон в окислительно-восстановительной реакции.

Источник: https://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/EKVIVALENTNAYA_MASSA.html

Делаем просто
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: