Кількісний підхід до вивчення хімічних явищ і встановлення закону сталості складу показали, що речовини вступають у взаємодію в певних співвідношеннях мас, що призвело до введення такого важливого поняття як "еквівалент" і встановленню закону еквівалентів: «Маси взаємодіючих без залишку речовин відносяться як їх еквівалентні маси ».
Еквівалент - це реальна або умовна частка (атом, молекула.) Або частину частки, яка реагує (з'єднується, заміщає, відривається) з одним атомом водню, половиною атома кисню, одним електроном або еквівалентними їм частками. Наприклад, атом водню в воді (Н2 О) прореагував з 1/2 атома кисню; еквівалент кисню становить 1/2 його атома. Для розрахунків саме поняття еквівалента не використовується, для цього використовують такі величини.
Фактор еквівалентності - f - частина частки, що становить один еквівалент; f приймає значення 1, 1/2, 1/3, і т.д. Показник еквівалентності Z = 1 / f (він дорівнює стехиометрической валентності).
Еквівалентна маса або маса моль еквівалентів (Mf, Af) вимірюється в грамах або в а.е.м. (Відносна Mr). Молярна маса еквівалентів речовини в конкретній реакції завжди в Z раз менше молярної маси цієї речовини.
Безпосередньо з поняття еквівалента випливає необхідність найважливішого поняття хімії - валентність (від Valentia - сила) - це здатність атома приєднувати до себе певне число інших атомів.
Стехіометрична валентність атома (Vстх) відображає склад речовини (без урахування будови і структури):
Наприклад, при взаємодії сірки з воднем утворюється Н2 S; еквівалент сірки дорівнює 1/2 атома (f (S) = 1/2); Аr (S) = 32:
Математичне вираження закону еквівалентів:
Розглянемо приклади розв'язання задач на закон еквівалентів:
Приклад 1.
Визначити еквівалент та еквівалентні маси гідроксиду вісмуту (III) в реакціях:
1) Bi (OH) 3 + HCl = Bi (OH) 2 Cl + Н2 O;
2) Bi (OH) 3 + 3HCl = BiCl3 + H2 O.
Рішення:
1) f (Bi (OH) 3) = 1, Mf (Bi (OH) 3) = 260 г / моль (т. К. З трьох груп замести одна);
2) f (Bi (OH) 3) = 1/3, a Mf (Bi (OH) 3) = 260/3 = 86,3 г / моль (тому що з трьох груп замести всі три).
г) еквівалентна маса солі в реакціях повного заміщення катіона або аніона дорівнює:
Так, f (Al2 (SO4) 3) = 1 / 3.2 = 1/6. Однак в реакції ця величина може бути більше (неповне заміщення) або менше (комплексообразование). Якщо, наприклад, це з'єднання бере участь у взаємодії з реакції:
(Al2 (SO4) 3) + 12KOH = 2K3 [Al (OH) 6] + 3K2 SO4,
то при цьому три аниона з сумарним зарядом 6 заміщуються 12 ОН - групами, отже 12 еквівалентів цієї речовини має вступати в реакцію, таким чином f (Al2 (SO4) 3) = 1/12.
д) Еквівалентна маса оксиду в реакціях повного заміщення дорівнює:
Так, f (Fe2 O3) = 1 / 3.2 = 1/6. МF = М (Fe2 O3). f (Fe2 O3) = 160. 1/6 = 26,6 м Проте в реакції:
Fe2 O3 + 4HCl = 2FeOHCl2 + H2 O f (Fe2 O3) = 1/4, т. К. Fe2 O3 взаємодіє з 4 еквівалентами HCl;
МF = 160/4 = 40г.
При вирішенні завдань, пов'язаних з газоподібними речовинами, доцільно користуватися значенням еквівалентного обсягу. Це обсяг, яку він обіймав одним моль еквівалентів газоподібної речовини. Для водню при н.у. цей обсяг дорівнює 11,2 літрів (молярний об'єм Н2 становить 22,4 л, а так як МF (Н) = 1г, то еквівалентний обсяг буде в 2 рази менше молярного, т. е. 11,2 л.). Приклад 2.1,00г деякого металу з'єднується з 8,89г брому і з 1,78г сірки. Знайти еквівалентні маси брому і металу, знаючи, що еквівалентна маса сірки дорівнює 16,0 г / моль.
Рішення:
Відповідно до закону еквівалентів, маси (об'єми) реагують один з одним речовин m1 і m2 пропорційні їх а (обсягами):
Знаходимо еквівалентну масу брому, враховуючи, що еквівалентна маса металу дорівнює 9г / моль:
Відповідь: 9г / моль; 79,9г / моль.
- Ви тут:
- Головна
- Різне
- Методика
- мітоз | Вирішення задач