ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
27
то называют ковалентностью элемента.Пока же следует обратить внима-
ние на то, что приведенные два определения валентности принципиально
различны, и если первое универсально вследствие своей абстрактности, то
второе более конкретно, а потому – лишь ограниченно применимо.
Итак , формула (3) вводит одно из важнейших понятий в химии – фор -
мальную валентность элемента , обладающую свойством насыщаемости , ко-
торое непосредственно следует из закона эквивалентов.
В настоящее время, когда атомные массы элементов известны с высо-
кой точностью , а их формальную валентность можно определить по форму-
ле соединения или по положению элемента в периодической системе, эту
формулу можно использовать для расчета эквивалентных масс элементов :
B
A
m
r
Э
=
(4)
Например , атомная масса алюминия A
r
(Al)=27, его валентность в со-
единениях В=3, следовательно, эквивалентная масса алюминия m
Э
(Al) =
27/3 = 9. Это значит, что например , 9 г алюминия химически равноценны 1 г
водорода, или 8 г кислорода и т. д.
Атомная масса серы A
r
(S)=32, ее валентность в H
2
S, SO
2
и H
2
SO
4
равна,
соответственно, 2, 4 и 6. Следовательно, эквивалентная масса серы в этих
соединениях составляет 32/2=16, 32/4=8, 32/6=5,33.
Атомная масса кислорода A
r
(O)=16, его валентность равна двум , следо-
вательно, эквивалентная масса кислорода m
Э
( О )=8, что и следует непосред-
ственно из определения .
Ответьте на вопрос: почему формулу (4) можно использовать для
расчета эквивалентных масс, но нельзя взять в качестве определения са-
мого понятия “эквивалентная масса”.
Понятия эквивалента и эквивалентной массы применимы не только к
элементам , но и к соединениям , в частности, кислотам , основаниям и солям .
Дадим сначала соответствующие определения для кислот:
Эквивалентом кислоты называется такое ее количество, которое
содержит 1 моль атомов водорода, способных замещаться на металл.
Эквивалентная масса кислоты – такая ее масса, в которой содер -
жится 1 грамм водорода, способного замещаться на металл.
Из определений следует, что эквивалент кислоты представляет собой
определенную долю моля, а эквивалентная масса – такую же долю мольной
массы . В обоих определениях существенно упоминание о том , что учиты -
ваются не все атомы водорода в составе кислоты , а только те, которые спо -
собны замещаться на металл. Как известно из школьного курса химии, ко -
личество атомов водорода в формуле кислоты, способных замещаться на
металл, определяет основность кислоты . По этому признаку кислоты де-
лятся на одноосновные (HCl, HCN, HClO
3
, CH
3
COOH и т.п .), двухосновные
(H
2
SO
4
, H
2
S, H
2
CO
3
, H
2
C
2
O
4
и т.п.), трехосновные (H
3
PO
4
, H
3
AsO
4
и т.п .),
четырехосновные (H
4
SiO
4
, H
4
P
2
O
7
и т.п.) пятиосновные (например , H
5
IO
6
–
ортоиодная кислота) и даже шестиосновные (H
6
TeO
6
-ортотеллуровая ки-
слота). Среди сложных, так называемых поликислот, встречается и более
27
то наз ываю т ко вале нт но с т ью эле ме нт а.П ок а ж е следует обр атить вним а-
ние на то, что п р иведенные дваоп р еделения валентностип р инцип иально
р азличны, и если п ер вое универ сально вследствие своей абстр ак тности, то
втор оеболеек онк р етно, ап отом у – лиш ьогр аниченноп р им еним о.
И так , ф ор м ула(3) вводитодно из важ нейш их п онятий в хим ии– ф ор -
м альную валентность элем ента, обладаю щ ую свойством насыщ аем ости, к о-
тор оенеп оср едственноследуетиз зак онаэк вивалентов.
В настоящ ее вр ем я, к огда атом ные м ассы элем ентов известны с высо-
к ой точностью , аих ф ор м альную валентностьм ож но оп р еделитьп о ф ор м у-
ле соединения или п о п олож ению элем ента в п ер иодическ ой систем е, эту
ф ор м улу м ож ноисп ольз оватьд ля рас ч е т а эк вивалентных м ассэлем ентов:
A
mЭ = r (4)
B
Н ап р им ер , атом ная м асса алю м иния Ar(Al)=27, его валентность в со-
единениях В=3, следовательно, эк вивалентная м асса алю м иния mЭ (Al) =
27/3 = 9. Э тозначит, чтонап р им ер , 9 г алю м иния хим ическ ир авноценны 1 г
водор ода, или8 г к ислор одаит.д.
А том ная м ассасер ы Ar(S)=32, еевалентностьв H2 S, SO2 иH2SO4 р авна,
соответственно, 2, 4 и 6. Следовательно, эк вивалентная м асса сер ы в этих
соединениях составляет32/2=16, 32/4=8, 32/6=5,33.
А том ная м ассак ислор одаAr(O)=16, его валентность р авнадвум , следо-
вательно, эк вивалентная м асса к ислор одаmЭ (О )=8, что иследует неп оср ед-
ственноиз оп р еделения.
От ве т ьт е на во про с : по ч е м у фо рм улу (4) м о ж но ис по льзо ват ь д ля
рас ч е т а эквивале нт ных м ас с , но не льзя взя т ь в кач е с т ве о пре д е ле ния с а-
м о го по ня т ия “эквивале нт ная м ас с а”.
П онятия эк вивалента и эк вивалентной м ассы п р им еним ы не тольк о к
элем ентам , ноик соединениям , в частности, к ислотам , основаниям исолям .
Д адим сначаласоответствую щ иеоп р еделения для кислот:
Э квивален том кислоты н азы вается такое ее количество, которое
содерж ит 1 мольатомов водорода, способн ы хзамещаться н аметалл.
Э квивален тн ая массакислоты – такая еемасса, в которой содер-
ж ится 1 г рамм водорода, способн ог о замещаться н аметалл.
И з оп р еделений следует, что эк вивалент к ислоты п р едставляет собой
оп р еделенную долю м оля, аэк вивалентная м асса– так ую ж едолю м ольной
м ассы. В обоих оп р еделениях сущ ественно уп ом инание о том , что учиты-
ваю тся невсеатом ы водор одав составе к ислоты, атольк о те, к отор ые с по -
с о б нызам е щ ат ьс я на м е т алл. К ак известно из ш к ольного к ур сахим ии, ко -
лич е с т во ат о м о в во д о ро д а в фо рм уле кис ло т ы, с по с о б ных заме щат ьс я на
м е т алл, о пре д е ля е т осн овн остькислоты . П о этом у п р изнак у к ислоты де-
лятся на о д но о с но вные (HCl, HCN, HClO3 , CH3COOH ит.п .), д вухо с но вные
(H2SO4, H2S, H2 CO3 , H2 C2O4 и т.п .), т ре хо с но вные (H3PO4, H3AsO4 и т.п .),
ч е т ыре хо с но вные (H4SiO4 , H4P2 O7 ит.п .) пя т ио с но вные (нап р им ер , H5IO6 –
ор тоиодная к ислота) и даж е ше с т ио с но вные (H6TeO6 -ор тотеллур овая к и-
слота). Ср еди слож ных, так называем ых п олик ислот, встр ечается и более
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- …
- следующая ›
- последняя »
