Визначення фактора еквівалентності

Визначення фактора еквівалентності і числа еквівалентності

У цьому пості розглянемо два важливих поняття, без яких розуміння теми «Хімічний еквівалент» буде неповним: f - фактореквівалентностіі z - еквівалентноечісло.

Визначення фактора еквівалентності і еквівалентного числа проводиться тільки для конкретної ситуації. На схемі показані такі сітуаціі.ри, казано числа еквівалентності

Якщо згадати зіставлення вартості товару з хімічної часткою, про який йшла мова тут, то фактор еквівалентності буде показувати частку «товару» (частку реальної частки), яка відповідає одному карбованцю (йону водню або електрону).

Визначення фактора еквівалентності пов'язано з перебуванням числа еквівалентності z. Вони є зворотнозалежну величинами.

Сенс числа еквівалентності полягає в тому, що воно показує скільки еквівалентів міститься в одній частці речовини. Або інакше кажучи показує «скільки рублів коштує той чи інший товар»

Розберемо все сказане вище на прикладах.

Taк, для реакції повної нейтралізації еквівалент сірчаної кислоти Е (H2 S04) = 1/2 H2 S04. т. e. еквівалентну число z = 2, a фактор еквівалентності f = 1/2.

Розглянемо кілька найбільш поширених хімічних реакцій. B реакції:

c одним іоном водню реагує один гідроксид-іон, отже, Е (OH -) = OH -. Реакцію нейтралізації можна записати в молекулярному вигляді:

Ca 2+ + 2OH - + 2H + + 2Cl - = Ca 2+ + 2Cl - + 2H2 0

В іонному рівнянні відразу видно, що одному йону водню відповідає 1/2 Ca 2+. 1 OH -. 1 Cl -. т. e. іон водню еквівалентна 1/2 іона кальцію одному гідроксид-йону, одному йону хлору. отже,

Е (Ca 2+) = 1/2 Ca 2+. Е (CI -) = CI -. Е (OH -) = OH -.

Спробуємо записати рівняння цієї реакції щодо одного іона водню, тоді в рівнянні реакції чітко видно фактори еквівалентності:

Якщо таким чином проаналізувати різні рівняння реакцій нейтралізації, то можна побачити загальні закономірності: для кислот еквівалентну число дорівнює числу заміщаються в конкретної реакції іонів водню, a для підстав - числу заміщаються гідроксид-іонів.

Для реакцій, в яких беруть участь солі, визначення фактора еквівалентності і еквівалентів можна визначити за непрямими методами, наприклад:

Щоб визначити еквіваленти A1C13 і AgN03. введемо допоміжні реакції:

3AgN03 + 3HCI = 3AgC1 + 3HN03

Одному йону водню еквівалентна 1/3 молекули AICI3 x молекула AgN03. отже, Е (A1C13) = 1/3 AICI3. a Е (AgN03) = AgN03.

Розглянувши кілька реакцій c участю солей, ми переконаємося, що еквівалентне число для солі дорівнює добутку кількості заміщаються іонів металу на заряд катіона або твору числа заміщаються аніонів кислотних залишків на їх заряд.

Тепер перейдемо до окислювально-відновним процесам.

B цьому випадку c одним іоном міді взаємодіють два електрона, отже,

Еквівалентну число для іона міді дорівнює числу віддаються електронів. B загальному випадку еквівалентну число в окисно-відновних реакціях визначається числом електронів, які віддає одна частинка відновника або приймає одна частинка окислювача. Наприклад, розглянемо реакцію:

За кількістю електронів, що беруть участь у відповідних полуреакции, знаходимо еквівалентні числа: z (Cr2 07 2) = 6; z (Cr 3 +) = 3; z (Cl -) = 1; z (C12) = 2.

По заданій умові для газу визначте всі інші його параметри (незаповнені графи). Привести всі розрахунки, відповідь представити у вигляді фрагмента даної таблиці.

Кількість молей = число частинок / NA = m / M

1 моль в-ва = молек.массе в-ва - містить 6,02 * 10 23 частинок (число Авогадро, NA)

Для визначення маси молекули m0 потрібно розділити масу m речовини на число N молекул в ньому:

Таким чином, щоб знайти масу молекули речовини, потрібно знати молярну масу речовини M і постійну Авогадро NA. Молярна маса речовини зазвичай визначається хімічними методами, постійна Авогадро з високим ступенем точності визначена декількома фізичними методами.

Моль - це КІЛЬКІСТЬ РЕЧОВИНИ, рівне 6,02.1023 структурних одиниць даної речовини - молекул (якщо речовина складається з молекул), атомів (якщо це атомарний речовина), іонів (якщо речовина є іонним з'єднанням).

1 моль (1 М) води = 6. 10 23 молекул Н2 О,

1 моль (1 М) заліза = 6. 10 23 атомів Fe,

1 моль (1 М) хлору = 6. 10 23 молекул Cl2,

1 моль (1 М) іонів хлору Cl - = 6. 10 23 іонів Cl -.

1 моль (1 М) електронів е - = 6. 10 23 електронів е -.

Тепер ми маємо зручну одиницю кількості речовини моль. за допомогою якої легко відміряти рівні порції молекул або атомів простим зважуванням.

Зрозуміло, якщо ми збільшимо або зменшимо узяте нами кількість води (18 г) і оксиду кальцію (56 г) в однакову кількість разів, то і порції реагують молекул зменшаться або зростуть у стільки ж разів.

Припустимо, 1,8 г води повністю відреагують з 5,6 г СаО, а 180 г Н2 Про теж без залишку відреагують з 560 г СаО. Іншими словами 0,1 моль води прореагує з 0,1 моль СаО, а 10 моль води відреагують з 10 моль СаО і т.д.

Як ми бачимо, маса одного благаючи якогось речовини (в грамах) чисельно збігається з молекулярної або атомною масою цієї речовини (в а.е.м. або в безрозмірному вираженні - як у випадку відносної атомної або молекулярної маси). Це дуже зручно для хімічних розрахунків.

Наприклад, молекулярна маса (молекулярна вага) метану CH4 складає (12 + 4) = 16 а.е.м. Тоді для реакції горіння метану:

справедливо, що з 1 благаючи метану виходять 2 благаючи води і що з 16 г метану виходить 2. 18 = 36 г води.

Маса одного моля речовини називається молярною масою. Вона бозначают буквою М і має розмірність г / моль. Кількість молей речовини n знаходять з відношення маси m цієї речовини (г) до його молярної маси М (г / моль).

Наприклад, число молей в m г води становить: n = m / 18. Для m г металевого натрію: n = m / 23, і так далі.

І навпаки, масу речовини визначають як добуток молярної маси на кількість речовини: m = n. M. Так, маса 0,1 благаючи Na становить 0,1 моль × 23 г / моль = 2,3 м

Молярна маса чисельно завжди збігається з молекулярної масою (або атомною масою - якщо речовина складається не з молекул, а з атомів). У таблиці 5-1 для ілюстрації наведено молярні маси М для декількох речовин різної будови.

Таблиця 5-1. Молярні маси різних речовин.

Молекулярна або атомна маса (округлена)

*) Атомарний хлор і молекулярний хлор - різні речовини, що володіють різними фізичними і хімічними властивостями.

Як ми бачимо, терміни "молекулярна маса" і "молярна маса" застосовні не тільки до речовин молекулярної будови, але і до атомарним і іонним речовин. У таблиці 5-1 кожна із зазначених в правій колонці "порцій" речовини містить 6,02 × 10 23 структурних одиниць цих речовин.

Молярна маса М - постійна величина для кожного конкретного речовини. Без неї не обійтися при обчисленні кількості молей (n). Однак надалі для нас основним робочим інструментом буде саме моль речовини.

Розрахуйте: а) масову частку розчиненої речовини; б) молярну концентрацію; в) молярну концентрацію еквівалента; г) титр; д) мольну частку розчиненої речовини розчинів, отриманих при розчиненні речовин у воді.

Щільність води = 0,998 г / см3 = 1г / см3

Масова частка - відношення маси розчиненої речовини до маси розчину. Масова частка вимірюється в частках одиниці або у відсотках.

m1 - маса розчиненої речовини, г;
m - загальна маса розчину, г.

У бінарних розчинах часто існує однозначна (функціональна) залежність між щільністю розчину і його концентрацією (при даній температурі). Це дає можливість визначати на практиці концентрації важливих розчинів за допомогою денсиметра (спірометра, сахариметра, лактометра). Деякі ареометри проградуйовані не в значеннях щільності, а безпосередньо концентрації розчину (спирту, жиру в молоці, цукру). Слід враховувати, що для деяких речовин крива щільності розчину має максимум, в цьому випадку проводять 2 вимірювання: безпосереднє, і при невеликому розведенні розчину.

Часто для вираження концентрації (наприклад, сірчаної кислоти в електроліті акумуляторних батарей) користуються просто їх щільністю. Поширені ареометри (денсиметри, густиноміри), призначені для визначення концентрації розчинів речовин.

Приклад. Залежність щільності розчинів H2 SO4 від її масової частки у водному розчині при 25 ° C [джерело не вказано 174 дня]

Правити] Об'ємна частка

Об'ємна частка - відношення обсягу розчиненої речовини до об'єму розчину. Об'ємна частка вимірюється в частках одиниці або у відсотках.

V1 - обсяг розчиненої речовини, л;
V - загальний об'єм розчину, л.

Як і було зазначено вище, існують ареометри, призначені для визначення концентрації розчинів певних речовин. Такі ареометри проградуйовані не в значеннях щільності, а безпосередньо концентрації розчину. Для поширених розчинів етилового спирту, концентрація яких зазвичай виражається в об'ємних відсотках, такі ареометри отримали назву спиртоміри або андрометров.

[Ред] молярна (молярна об'ємна концентрація)

Молярна концентрація - кількість розчиненої речовини (число молей) в одиниці об'єму розчину. Молярна концентрація в системі СІ вимірюється в моль / м³, однак на практиці її набагато частіше висловлюють в моль / л або ммоль / л. Також поширене вираз в «молярности». Можливо інше позначення молярної концентрації. яке прийнято позначати М. Так, розчин з концентрацією 0,5 моль / л називають 0,5-молярним. Примітка: одиниця «моль» не відмінюється за відмінками. Після цифри пишуть «моль», подібно до того, як після цифри пишуть «см», «кг» і т. Д.

# 957; - кількість розчиненої речовини, моль;
V - загальний об'єм розчину, л.

[Ред] Нормальна концентрація (мольна концентрація еквівалента, або просто «нормальність»)

Нормальна концентрація - кількість еквівалентів даної речовини в 1 літрі розчину. Нормальну концентрацію висловлюють в моль-екв / л або г-екв / л (мається на увазі моль еквівалентів). Для запису концентрації таких розчинів використовують скорочення «н» або «N». Наприклад, розчин містить 0,1 моль-екв / л, називають децінормального і записують як 0,1 н.

# 957; - кількість розчиненої речовини, моль;
V - загальний об'єм розчину, л;
z - число еквівалентності (фактор еквівалентності).

Нормальна концентрація може відрізнятися в залежності від реакції, в якій бере участь речовина. Наприклад, одномолярний розчин H2 SO4 буде однонормальним, якщо він призначається для реакції з лугом з утворенням гідросульфату калію KHSO4. і двухнормальним в реакції з утворенням K2 SO4.