ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
33
ii
экв
zn
1
f
⋅
=
,
где
i
n – число ионов, которыми одна молекула вещества обме-
нивается в ходе реакции, а
i
z – заряд одного обмениваемого ио-
на. Например, для реакции между водными растворами сульфата
алюминия и хлорида бария
342342
AlCl2BaSO3BaCl3)SO(Al
+
=
+
фактор эквивалентности сульфата алюминия
342
)SO(Al
может
быть рассчитан либо по числу катионов алюминия, замещенных
ионами бария, либо по числу сульфат-анионов, замещенных хло-
рид-ионами. И в том, и в другом случае результат одинаков:
а) расчет через катионы алюминия: в ходе реакции одна
молекула сульфата алюминия обменивается двумя трехзаряд-
ными катионами алюминия (
2n
i
= и 3z
i
+
=
):
6
1
32
1
f
экв
=
⋅
= ; моль/г57
6
1
342М
экв
=⋅= ;
б) расчет через сульфат-анионы: в ходе реакции одна мо-
лекула сульфата алюминия обменивается тремя двухзарядными
сульфат-ионами (
3n
i
=
и 2z
i
−= ):
6
1
23
1
f
экв
=
⋅
= ; моль/г57
6
1
342М
экв
=⋅= .
Для кислот, участвующих в обменных реакциях, формулу
для расчета фактора эквивалентности можно немного упростить,
поскольку кислоты в подобных реакциях обмениваются одноза-
рядными ионами водорода (
Hi
nn = и 1z
i
+
=
). Значит,
Hii
экв
n
1
zn
1
f =
⋅
=
.
Аналогичным образом можно преобразовать формулу для
оснований, которые обмениваются однозарядными гидроксид-
ионами (
OHi
nn = и 1z
i
−
=
):
OHii
экв
n
1
zn
1
f =
⋅
=
.
34
Фактор эквивалентности солеобразующих оксидов (ос-
новных, кислотных, амфотерных) лучше всего определять через
катион соответствующего оксиду основания или через анион
соответствующей оксиду кислоты. Например, в реакции
24352
)PO(CaCaO3OP
=
+
одна молекула оксида фосфора (V) образует два трехзарядных
аниона фосфорной кислоты
−3
4
PO ( 2n
i
=
и 3z
i
−
=
), а одна мо-
лекула оксида кальция дает один двухзарядный катион
+2
Ca
(
1n
i
=
и 2z
i
+
=
). Следовательно,
()
6
1
32
1
OPf
52экв
=
⋅
= ;
()
2
1
21
1
CaOf
экв
=
⋅
= .
Закон эквивалентов
В химии количество вещества можно выражать не только
через число моль
ν
, но и через число моль эквивалентов
экв
n :
экв
экв
M
m
n =
Данная форма представления количества вещества удобна
тем, что для любых веществ, принимающих участие в химиче-
ской реакции, число эквивалентов равно (в отличие от числа
моль). Например, для реакции
423342
SOK3)OH(Fe2KOH6)SO(Fe
+
=
+
;
(
)
(
)
KOHn)SO(Fen
экв342экв
=
,
тогда как
(
)
(
)
KOH)SO(Fe
342
ν
≠
ν
.
На данном факте основан закон эквивалентов:
число моль эквивалентов одного вещества реагирует с
таким же числом моль эквивалентов другого вещества
или:
массы участвующих в реакции веществ пропорцио-
нальны молярным массам их эквивалентов.
Для реакции, передаваемой условным уравнением
dDcCbBaA
+
=
+
1 Фактор эквивалентности солеобразующих оксидов (ос-
f экв = , новных, кислотных, амфотерных) лучше всего определять через
n i ⋅ zi
катион соответствующего оксиду основания или через анион
где n i – число ионов, которыми одна молекула вещества обме- соответствующей оксиду кислоты. Например, в реакции
нивается в ходе реакции, а z i – заряд одного обмениваемого ио- P2 O 5 + 3CaO = Ca 3 (PO 4 ) 2
на. Например, для реакции между водными растворами сульфата одна молекула оксида фосфора (V) образует два трехзарядных
алюминия и хлорида бария аниона фосфорной кислоты PO 34− ( n i = 2 и z i = −3 ), а одна мо-
Al 2 (SO 4 ) 3 + 3BaCl 2 = 3BaSO 4 + 2AlCl 3 лекула оксида кальция дает один двухзарядный катион Ca 2 +
фактор эквивалентности сульфата алюминия Al2 (SO 4 )3 может ( n i = 1 и z i = +2 ). Следовательно,
быть рассчитан либо по числу катионов алюминия, замещенных 1 1 1 1
ионами бария, либо по числу сульфат-анионов, замещенных хло- f экв (P2O5 ) = = ; f экв (CaO ) = = .
рид-ионами. И в том, и в другом случае результат одинаков: 2⋅3 6 1⋅ 2 2
а) расчет через катионы алюминия: в ходе реакции одна
молекула сульфата алюминия обменивается двумя трехзаряд- Закон эквивалентов
В химии количество вещества можно выражать не только
ными катионами алюминия ( n i = 2 и z i = +3 ):
через число моль ν , но и через число моль эквивалентов n экв :
1 1 1
f экв = = ; М экв = 342 ⋅ = 57 г / моль ; m
2⋅3 6 6 n экв =
б) расчет через сульфат-анионы: в ходе реакции одна мо- M экв
лекула сульфата алюминия обменивается тремя двухзарядными Данная форма представления количества вещества удобна
сульфат-ионами ( n i = 3 и z i = −2 ): тем, что для любых веществ, принимающих участие в химиче-
ской реакции, число эквивалентов равно (в отличие от числа
1 1 1
f экв = = ; М экв = 342 ⋅ = 57 г / моль . моль). Например, для реакции
3⋅ 2 6 6 Fe2 (SO 4 )3 + 6KOH = 2Fe(OH)3 + 3K 2SO 4 ;
Для кислот, участвующих в обменных реакциях, формулу
для расчета фактора эквивалентности можно немного упростить, n экв (Fe2 (SO 4 )3 ) = n экв (KOH ) ,
поскольку кислоты в подобных реакциях обмениваются одноза- тогда как
рядными ионами водорода ( n i = n H и z i = +1 ). Значит, ν(Fe2 (SO 4 )3 ) ≠ ν(KOH ) .
1 1 На данном факте основан закон эквивалентов:
f экв = = . число моль эквивалентов одного вещества реагирует с
n i ⋅ zi n H
таким же числом моль эквивалентов другого вещества
Аналогичным образом можно преобразовать формулу для или:
оснований, которые обмениваются однозарядными гидроксид- массы участвующих в реакции веществ пропорцио-
ионами ( n i = n OH и z i = −1 ): нальны молярным массам их эквивалентов.
1 1 Для реакции, передаваемой условным уравнением
f экв = = . aA + bB = cC + dD
n i ⋅ z i n OH
33 34
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- …
- следующая ›
- последняя »
