Окислювально-відновні еквіваленти.
Еквівалентом називається вагове кількість елемента, яке з'єднується з вісьмома ваговими частинами кисню або з однієї вагової частиною водню (точніше 1,008) або заміщає їх в з'єднаннях.
Еквівалент елементів, що утворюють однозарядного іони, дорівнює атомній вазі цих елементів. Елементи, що володіють різною валентністю, відповідно до цього мають і кілька еквівалентів. Так, наприклад, еквівалент дорівнює, еквівалент дорівнює, а еквівалент дорівнює
Між атомним вагою (А), еквівалентом (Е) і валентністю (В) існують наступні співвідношення:
Грам-еквівалентом елемента називається кількість речовини (виражене в грамах), чисельно рівне еквівалентному вазі даного елемента. Наприклад, еквівалент двовалентного заліза дорівнює грам-еквівалент його дорівнює 28 м
Еквівалент солі, кислоти або підстави дорівнює сумі еквівалентів позитивно і негативно валентних частин молекули цих сполук. Так, наприклад, еквівалент сульфату алюмінію дорівнює сумі еквівалентів алюмінію і кислотного залишку, т. Е. 9 + 48 = 57, або
Для розрахунку еквівалентного ваги солі, кислоти або підстави молекулярна вага даної речовини ділять на загальну кількість одиниць валентності позитивно або негативно валентної частини молекули.
Для знаходження окисно-відновних грам-еквівалентів необхідно грам-молекулярний вагу з'єднання розділити на число електронів, втрачаються або придбаних відновником або окислювачем (враховуючи при цьому середу). Наприклад, перманганат калію в присутності відновника в кислому розчині приймає 5 електронів і відновлюється до. Його окислювально-відновний грам-еквівалент в кислому середовищі дорівнює:
Семивалентного марганець, що входить в, в концентрованому лужному розчині приймає 1 електрон і відновлюється до шестивалентного.
Тому в концентрованому лужному розчині окислювально-відновний грам-еквівалент дорівнює:
У нейтральному і слабощелочном розчині семивалентного марганець (у з'єднанні) приймає 3 електрона і відновлюється до чотирьохвалентного. Окислювально-відновний грам-еквівалент в даному випадку дорівнює
Грам-еквівалент хромовокіслого калію
Грам-еквівалент бромата калію
Грам-еквівалент йодиду калію в кислому середовищі
При окисленні тіосульфату натрію йодом в слабокислою або нейтральному середовищі 2 молекули, або, віддають 2 електрони молекулі, а 1 молекула, або, віддає 1 електрон. Тому величина грам-еквівалента тіосульфату натрію тут дорівнює величині його грам-молекули:
Той же тіосульфат натрію, окислюючись бромом, втрачає 8 електронів - грам-еквівалентний вагу його в цій реакції дорівнює:
При реакції подвійної солі сульфату заліза (II) і сульфату амонію (солі Мора) з перманганатом калію іон втрачає 1 електрон - грам-еквівалент подвійної солі тут дорівнює її грам-молекулі
Оксалат натрію, окислюючись перманганатом калію в кислому середовищі, віддає 2 електрони:
Тому грам-еквівалент оксалату натрію дорівнює
З наведених прикладів ясно, як потрібно обчислювати окисли-кові-відновлювальні еквіваленти. У більшості випадків для цього навіть не потрібно складати повні рівняння реакцій - досить знати, скільки електронів в даній реакції втрачає відновник або приймає окислювач.
Слід зауважити, що один і той же речовина може брати участь в реакціях як обмінних, так і окислювально-відновних.
Наведемо ще кілька прикладів обчислення окіслітельновосстановітельние еквівалентів для деяких з'єднань.
Обчислити окислювальний еквівалент перманганату калію на підставі реакції:
відновився до, т. е. в кислому розчині він прийняв 5 електронів. Тому його окислювально-відновний еквівалент дорівнює:
Визначити еквівалент нітрату натрію на підставі реакції:
Завдання 1. Обчислити окислювальний грам-еквівалент перхлората калію, якщо він в результаті окислювально-відновного процесу відновлюється: 1) до двоокису хлору, 2) до вільного хлору, 3) до хлористого калію.
Завдання 2. Обчислити окислювальний еквівалент: 1) азотної кислоти при відновленні її до окису азоту, 2) хлорноватої кислоти при відновленні її до хлористого водню, 3) сірчаної кислоти при відновленні її до сірчистого газу.
3адача 3. Обчислити, скільки грам-молекул KI теоретично необхідно для відновлення в кислому середовищі 1 грам-молекули 1); 2).
3адача 4. Обчислити, скільки грамів сірководню окислюється 1 г йоду.