Основные расчетные формулы молярных масс эквивалентов
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЯРНОЙ МАССЫ ЭКВИВАЛЕНТА МЕТАЛЛА (Mg, Al или Zn) МЕТОДОМ ВЫТЕСНЕНИЯ ВОДОРОДА Цель работы: ознакомление с понятием эквивалента вещества и методикой расчета, связанной с законом эквивалентов. Теоретическая часть Эквивалент (Э) – это реальная или условная частица вещества, которая может замещать, присоединять или быть каким-либо другим образом эквивалентна (равноценна) одному иону водорода (Н+) в кислотно-основных или ионно-обменных реакциях или одному электрону (е–) в окислительно – восстановительных реакциях. Так же, как молекула, атом или ион, эквивалент безразмерен. И так же, как в случае молекул, атомов или ионов, состав эквивалента выражают с помощью химических знаков и формул. Для того, чтобы определить состав эквивалента вещества и правильно записать его химическую формулу, надо исходить из конкретной реакции, в которой участвует данное вещество. Рассмотрим несколько примеров определения формулы эквивалента. . (а) С одним ионом водорода реагирует один ион гидроксила, поэтому Э . . (б) В реакции (б) один ион водорода эквивалентен 1/2 иона кальция, одному иону и одному иону . Следовательно Э ; Э ; Э . Запишем уравнение этой реакции в молекулярной форме: . Одному иону Н+ эквивалентна 1/2 молекулы Са(ОН)2, следовательно, Э . В реакции (в) эквиваленты AlCl3 и AlNO3 можно определить косвенным путем, введя вспомогательные реакции: Одному иону водорода (Н+) эквивалентна 1/3 молекулы AlCl3 и молекула AgNO3, следовательно Э ; и Э . . (г) В этой окислительно-восстановительной реакции с одним ионом цинка взаимодействуют два электрона. Поэтому эквивалент Э . (д) В этом случае один ион реагирует с тремя электронами и, следовательно, Э (е) В данной окислительно-восстановительной реакции атом марганца в молекуле KMnO4 принимает пять электронов и превращается в марганец со ст. ок. +2 . В молекуле FeSO4 атом железа отдает один электрон и превращается в железо со ст. ок. +3 . Поэтому Э ; Э . Величина, показывающая какая доля реальной частицы соответствует эквиваленту, получила название фактора эквивалентности , z – всегда целое положительное число и называется эквивалентное число. В обменных реакциях величина z равна суммарному заряду обменивающихся ионов, т.е. z = число ионов ´ заряд иона. В реакции (ж) . В реакции (б) ; в реакции (д) . Количество вещества измеряют в молях. Один моль эквивалентов содержит столько же эквивалентов, сколько атомов углерода содержится в 0,012 кг углерода – 12, т.е. 6,02 ∙ 1023 атомов. Количество вещества эквивалентов определяется формулой . Масса моля эквивалентов называется молярной массой эквивалента Мэ. Например, молярные массы эквивалентов в рассматриваемых ранее реакциях равны: г/моль; г/моль и т.д. Молярная масса эквивалентов вещества определяется формулой: (для водорода – 1 г/моль; для кислорода – 8 г/моль). Состав эквивалента вещества зависит от реакции, поэтому молярная масса эквивалента одного и того же вещества может быть разной. Например, молярная масса эквивалента FeSO4 в реакции FeSO4 + 2HCl = FeCl2 + H2SO4 равна 75,925 г/моль, т.к. Э , т.е. г/моль = 75,925 г/моль, а в реакции ; Э(FeSO4) = FeSO4; МЭ(FeSO4) = М(FeSO4) = 151,85 г/моль. Основные расчетные формулы молярных масс эквивалентов Сложных веществ Молярная масса эквивалентов элемента в соединении АаВв: , где в – эквивалентное число. Молярная масса эквивалентов оксида А2Ов: . Молярная масса эквивалентов кислоты НаВ: , где а – основность кислоты. Молярная масса эквивалентов основания А(ОН)в: , где в – кислотность основания. Молярная масса эквивалентов соли АаВв: . Моль любого газа при нормальных условиях занимает объем Vm = 22,4 л. Соответственно, для вычисления объема моля эквивалентов газа необходимо знать число молей эквивалентов в одном моле газа. Например, в реакции окисления водорода Э , поэтому , значит один моль эквивалентов водорода занимает при нормальных условиях объем л. Объем одного моля эквивалентов кислорода в реакции восстановления равен 22,4 : 4 = 5,6 л, т.к. Э , . Объем эквивалентов вещества определяется формулой: (для водорода – 11,2 л/моль, для кислорода – 5,6 л/моль).
Например, в реакции: ; ; , т.е. один моль эквивалентов цинка ( моль Zn) реагирует с одним молем эквивалентов кислоты (1 моль HCl) с образованием одного моля эквивалентов хлорида цинка ( моль ZnCl2). В соответствии с законом эквивалентов количество веществ эквивалентов реагирующих соединений равны: , где Т – вещество, вступающее в реакцию с анализируемым соединением. Раствор, содержащий один моль эквивалентов вещества в литре, называется «нормальным». Нормальная концентрация раствора выражается в кмоль/м3 или моль/л и обозначается «Н» или «N». Закон эквивалентов для реакции: mA + nB = AmBn, протекающей в растворе, можно записать следующим образом: , где VA и VB – объемы реагирующих растворов; NА и NВ – их нормальные концентрации. Закон эквивалентных отношений можно выразить формулой: . Определение количества вещества эквивалентов А . Для удобства расчетов в аналитике используют вспомогательный способ выражения состава раствора – молярную концентрацию эквивалента : .
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1553)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |