Стехиометрические законы химии. Пшестанчик В.Р - 30 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

30
Перейдем теперь к определению эквивалентов и эквивалентных масс
оснований. Если определение эквивалента кислоты уже дано, то обратите
внимание на то, как определяется понятие эквивалента основания .
Эквивалентом основания называется такое его количество, кото -
рое реагирует с эквивалентом кислоты .
Это определение непосредственно основано на законе эквивалентов:
если взят 1 эквивалент одного вещества, то с ним прореагирует обязательно
1 эквивалент другого вещества (разумеется , если они вообще способны
взаимодействовать). Возьмем в качестве примера какую - нибудь однооснов-
ную кислоту, например , соляную , для которой эквивалентная масса совпада-
ет с мольной , или эквивалент равен молю , и будем осуществлять ее взаимо-
действие с различными основаниями:
HCl + NaOH = NaCl + H
2
O
2HCl + Ca(OH)
2
= CaCl
2
+ 2H
2
O
3HCl + Al(OH)
3
= AlCl
3
+ 3H
2
O
В первой реакции во взаимодействие вступает 1 моль HCl или, что то
же самое, 1 эквивалент (так как кислота одноосновная ). Значит, по закону
эквивалентов, во взаимодействие вступил 1 эквивалент NaOH. Во второй
реакции участвуют 2 моля HCl (2 эквивалента ). Следовательно, 1 моль
Ca(OH)
2
также содержит 2 эквивалента . Очевидно, 1 моль Al(OH)
3
в третьей
реакции содержит 3 эквивалента , поскольку с ним прореагировали 3 эквива-
лента HCl.
Таким образом , эквивалент NaOH равен 1 молю , эквивалент Ca(OH)
2
равен 1/2 моля , а эквивалент Al(OH)
3 –
1/3 моля . Соответственно эквива-
лентная масса NaOH равна его мольной массе: m
Э
(NaOH) = М (NaOH) =
40г/моль, эквивалентная масса Ca(OH)
2
составляет половину его мольной
массы : m
Э
[Ca(OH)
2
]=M/2=74/2=37 г/моль, а эквивалентная масса Al(OH)
3
со-
ставляет 1/3 его мольной массы : m
Э
[Al(OH)
3
]
= M/3 = 78/3 = 26г/моль.
Нетрудно заметить, что эквивалентная масса основания рассчитывается
по той же формуле (4-а), где под валентностью B понимается формальная
валентность металла, или, что то же самое – количество гидроксогрупп OH в
формуле гидроксида (так как гидроксогруппа одновалентна).
Если для кислот введено понятие основность, то для оснований суще-
ствует «зеркально симметричное» понятие – кислотность.
Кислотность основания определяется количеством гидроксогрупп
OH в его формуле.
При этом не делается никаких оговорок относительно возможности их
замещения , так как все гидроксогруппы в основании способны замещаться
на кислотный остаток .
По этому признаку все основания подразделяются на однокислотные
(KOH, NaOH, NH
4
OH и т.п .), двухкислотные [Ba(OH)
2
, Zn(OH)
2
, Fe(OH)
2
и
т.п .] и трехкислотные [Al(OH)
3
, Fe(OH)
3
и т.п .]. Более высокая кислотность
оснований обычно не наблюдается , так как большинство трехкислотных ос-
нований уже амфотерны , а для элементов с более высокой валентностью
гидроксиды обладают уже преимущественно кислотным характером . 
                                         30

       П ер ейдем теп ер ь к оп р еделению эк вивалентов и эк вивалентных м асс
осн ован ий. Е сли оп р еделение эк вивалента к ислоты уж е дано, то обр атите
вним аниенато, к ак оп р еделяется п онятиеэк вивалентаоснования.
       Э квивален том осн ован ия н азы вается такое ег о количество, кото-
роереаг ирует с эквивален том кислоты .
       Э то оп р еделение неп оср едственно основано на зак оне эк вивалентов:
есливзят1 эк вивалентодноговещ ества, то сним п р ор еагир уетобязательно
1 эк вивалент др угого вещ ества (р азум еется, если они вообщ е сп особны
взаим одействовать). В озьм ем в к ачестве п р им ер ак ак ую -нибудь однооснов-
ную к ислоту, нап р им ер , соляную , для к отор ой эк вивалентная м ассасовп ада-
етсм ольной, илиэк вивалентр авен м олю , ибудем осущ ествлятьеевзаим о-
действиеср азличным иоснованиям и:
                                  HCl + NaOH = NaCl + H2O
                                2HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2O
                                3HCl + Al(OH)3 = AlCl3 + 3H2 O
       В п ер вой р еак ции во взаим одействие вступ ает 1 м ольHCl или, что то
ж е сам ое, 1 эк вивалент (так к ак к ислота одноосновная). Значит, п о зак ону
эк вивалентов, во взаим одействие вступ ил 1 эк вивалент NaOH. В о втор ой
р еак ции участвую т 2 м оля HCl (2 эк вивалента). Следовательно, 1 м оль
Ca(OH)2 так ж есодер ж ит2 эк вивалента. О чевидно, 1 м ольAl(OH) 3 в тр етьей
р еак циисодер ж ит3 эк вивалента, п оск ольк у сним п р ор еагир овали3 эк вива-
лентаHCl.
       Т ак им обр аз ом , эк вивалент NaOH р авен 1 м олю , эк вивалент Ca(OH)2
р авен 1/2 м оля, а эк вивалент Al(OH)3 – 1/3 м оля. Соответственно эк вива-
лентная м асса NaOH р авна его м ольной м ассе: mЭ (NaOH) = М (NaOH) =
40г/м оль, эк вивалентная м асса Ca(OH)2 составляет п оловину его м ольной
м ассы: mЭ [Ca(OH)2]=M/2=74/2=37 г/м оль, аэк вивалентная м ассаAl(OH)3 со-
ставляет1/3 егом ольной м ассы: mЭ [Al(OH) 3] = M/3 = 78/3 = 26г/м оль.
       Н етр удноз ам етить, что эк вивалентная м ассаоснования р ассчитывается
п о той ж е ф ор м уле (4-а), где п од валентностью B п оним ается ф ор м альная
валентностьм еталла, или, чтотож есам ое–к оличествогидр ок согр уп п OH в
ф ор м улегидр ок сида(так к ак гидр ок согр уп п аодновалентна).
       Е сли для к ислот введено п онятие основность, то для оснований сущ е-
ствует«зер к альносим м етр ичное» п онятие–кис ло т но с т ь.
       К ислотн остьосн ован ия определяется количеством г идроксог рупп
OH в ег о ф ормуле.
       П р иэтом не делается ник ак их оговор ок относительно возм ож ностиих
з ам ещ ения, так к ак вс е гидр ок согр уп п ы в основании сп особны зам ещ аться
нак ислотный остаток .
       П о этом у п р из нак у все основания п одр азделяю тся на о д но кис ло т ные
(KOH, NaOH, NH4 OH ит.п .), д вухкис ло т ные [Ba(OH)2, Zn(OH) 2, Fe(OH) 2 и
т.п .] ит ре хкис ло т ные [Al(OH)3 , Fe(OH)3 ит.п .]. Болеевысок ая к ислотность
оснований обычно ненаблю дается, так к ак больш инствотр ехк ислотных ос-
нований уж е ам ф отер ны, а для элем ентов с более высок ой валентностью
гидр ок сиды обладаю туж еп р еим ущ ественнок ислотным хар ак тер ом .

Страницы