Физические основы общей химии. Балданова Д.М - 7 стр.

UptoLike

1.2. Эквивалент и молярные массы эквивалентов
Для количественных расчетов реагентов используют вели-
чину, называемую эквивалентом, или молярной массой эквива-
лента.
Эквивалентом называется реальная или условная частица
вещества, соответствующая одному иону водорода в кислотно-
основных или ионообменных реакциях, или одному электрону в
окислительно-восстановительных реакциях.
Молярной массой эквивалента вещества (
X)(
э
М
) называ-
ют массу 1 моль эквивалента вещества. Она определяется:
1. Для элемента X в его соединении:
z
)X(
A
M
э
= , (1.18)
где Aатомная масса элемента; zстепень окисления элемента.
Например, для фосфора в фосфине РН
3
3,10
3
31
P)( ==
э
М г/моль.
2. Для многоосновных кислот H
n
A:
+
=
H
n
)AH(
n
M
M
э
, (1.19)
где
+
H
n число ионов водорода в кислоте. Например, для сер-
ной кислоты
49
2
98
)SOH(
42
==
э
M
г/моль.
3. Для многокислотных оснований M(OH)
n
:
=
OH
n
))((
n
M
OHMM
э
, (1.20)
где
OH
n число гидроксильных групп в основании. Например,
для гидроксида бария
5,85
2
171
)Ba(OH)(
2
==
э
M г/моль.
4. Для солей:
10
ktkt
э
zn
M
M
=
)X(
, (1.21)
где
kt
n число катионов в соли;
kt
z заряд катиона. Например,
для сульфата алюминия
57
23
342
))(SOAl(
342
=
=
э
M г/моль.
5. Для вещества X, участвующего в окислительно-
восстановительной реакции:
e
э
n
M
M =)X(
, (1.22)
где n
e
число отданных или принятых электронов в окислитель-
но-восстановительном процессе; М молярная масса вещества.
Например, сероводород, сгорая в кислороде, образует ди-
оксид серы и пары воды по следующей схеме:
OH OS O SH
2
2
-24
2
0-2
2
+=+
+
.
В этом процессе степень окисления серы изменяется от -2
до +4, а степень окисления кислорода меняется от 0 до -2. Тогда
66,5
6
34
S)H(
2
==
э
М
г/моль;
8
4
32
)O(
2
==
э
М г/моль.
6. Для вещества X, участвующего в обменном процессе,
ii
э
zn
M
M
=
)X(
, (1.23)
где
n
i
число ионов вещества, которыми оно обменивается со
своим партнером, а
z
i
заряд ионов. Например, для реакций, вы-
ражаемых уравнениями:
Al(OH)
3
+ HCl = Al(OH)
2
Cl + H
2
O,
78
1
78
)(Al(OH)
3
==
э
М г/моль,
Al(OH)
3
+ 3HNO
3
= Al(NO
3
)
3
+ 3H
2
O,
11
      1.2. Эквивалент и молярные массы эквивалентов                                                                 M
                                                                                                    M э (X) =               ,                  (1.21)
                                                                                                                 nkt ⋅ z kt
      Для количественных расчетов реагентов используют вели-
чину, называемую эквивалентом, или молярной массой эквива-                    где n kt − число катионов в соли; z kt − заряд катиона. Например,
лента.                                                                                                                          342
      Эквивалентом называется реальная или условная частица                   для сульфата алюминия M э (Al 2 (SO 4 ) 3 ) =          = 57 г/моль.
вещества, соответствующая одному иону водорода в кислотно-                                                                      3⋅ 2
основных или ионообменных реакциях, или одному электрону в                          5. Для вещества X, участвующего в окислительно-
окислительно-восстановительных реакциях.                                      восстановительной реакции:
      Молярной массой эквивалента вещества ( М э ( X) ) называ-                                                      M
                                                                                                       M э (X) =        ,                      (1.22)
ют массу 1 моль эквивалента вещества. Она определяется:                                                              ne
      1. Для элемента X в его соединении:                                     где ne – число отданных или принятых электронов в окислитель-
                                          A                                   но-восстановительном процессе; М – молярная масса вещества.
                                M э (X ) = ,                         (1.18)         Например, сероводород, сгорая в кислороде, образует ди-
                                          z
где A – атомная масса элемента; z – степень окисления элемента.               оксид серы и пары воды по следующей схеме:
                                                                                                       -2   0    +4 -2
      Например,      для    фосфора        в    фосфине     РН3                                    H 2 S + O 2 = S O 2 + H 2O .
            31                                                                      В этом процессе степень окисления серы изменяется от -2
М э (P) =      = 10,3 г/моль.
            3                                                                 до +4, а степень окисления кислорода меняется от 0 до -2. Тогда
      2. Для многоосновных кислот HnA:                                                                         34
                                        M                                                       М э (H 2 S) =       = 5,66 г/моль;
                          M э (H n A) =      ,                      (1.19)                                      6
                                        nH +                                                                     32
                                                                                                   М э (O 2 ) =      = 8 г/моль.
где n H + − число ионов водорода в кислоте. Например, для сер-                                                    4
                                                                                    6. Для вещества X, участвующего в обменном процессе,
                              98
ной кислоты M э (H 2 SO 4 ) =    = 49 г/моль.                                                                       M
                               2                                                                     M э (X) =             ,                   (1.23)
      3. Для многокислотных оснований M(OH)n:                                                                     ni ⋅ z i
                                               M                              где ni – число ионов вещества, которыми оно обменивается со
                        M э ( M (OH ) n ) =         ,               (1.20)    своим партнером, а zi – заряд ионов. Например, для реакций, вы-
                                              nOH −
                                                                              ражаемых уравнениями:
где nOH − − число гидроксильных групп в основании. Например,                                 Al(OH)3 + HCl = Al(OH)2Cl + H2O,
                                               171                                                                 78
для гидроксида бария M э (Ba(OH) 2 ) =             = 85,5 г/моль.                              М э (Al(OH)3 ) =       = 78 г/моль,
                                                2                                                                  1
      4. Для солей:                                                                          Al(OH)3 + 3HNO3 = Al(NO3)3 + 3H2O,


                                    10                                                                          11