Химик.ПРО – решение задач по химии бесплатно. Как определить эквивалентную массу


Химик.ПРО - Определить эквивалентную массу

Вычислить фактор эквивалентности и определить эквивалентную массу ортофосфорной кислоты (h4PO4) в реакциях образования гидрофосфата,  дигидрофосфата и ортофосфата.

Решение задачи

Напомню, фактор эквивалентности (fэкв) (эквивалент) – число, показывающее какая доля частицы (атома, молекулы) этого вещества равноценна одному иону водорода (H+) в реакциях обмена или одному электрону в окислительно-восстановительных реакциях.

Молярная масса эквивалента – это масса одного моль эквивалента вещества, равная произведению фактора эквивалентности на молярную массу вещества.

определить эквивалентную массу

Фактор эквивалентности и эквивалентная масса вещества определяются той реакцией в которой данное вещество принимает участие, так как у одного и того же вещества в различных реакциях различны фактор эквивалентности и эквивалентная масса.

Запишем уравнения реакций  образования:

А. гидрофосфата

реакция образования гидрофосфата

Так как в одной молекуле ортофосфорной кислоты (h4PO4) замещается 2 атома водорода (H), следовательно, фактор эквивалентности (fэкв) ортофосфорной кислоты (h4PO4) равен 1/2:

f экв. (h4PO4) = 1/2

Учитывая, что молярная масса ортофосфорной кислоты (h4PO4) равна 98 г/моль (смотри таблицу Менделеева), определим эквивалентную массу ортофосфорной кислоты (h4PO4):

определить эквивалентную массу кислоты

Б. дигидрофосфата

реакция образования дигидрофосфата

Так как в одной молекуле ортофосфорной кислоты (h4PO4) замещается 1 атом водорода (H), следовательно, фактор эквивалентности (fэкв) ортофосфорной кислоты (h4PO4) равен 1:

f экв. (h4PO4) = 1

Учитывая, что молярная масса ортофосфорной кислоты (h4PO4) равна 98 г/моль (смотри таблицу Менделеева), определим эквивалентную массу ортофосфорной кислоты (h4PO4):

определить эквивалентную массу кислоты

В. ортофосфата

реакция образования фосфата

Так как в одной молекуле ортофосфорной кислоты (h4PO4) замещается 3 атома водорода (H), следовательно фактор эквивалентности (fэкв) ортофосфорной кислоты (h4PO4) равен 1/3:

f экв. (h4PO4) = 1/3

Учитывая, что молярная масса ортофосфорной кислоты (h4PO4) равна 98 г/моль (смотри таблицу Менделеева), определим эквивалентную массу ортофосфорной кислоты (h4PO4):

определить эквивалентную массу кислоты

Ответ:

фактор эквивалентности ортофосфорной кислоты в реакции образования гидрофосфата равен 1/2, молярная масса эквивалента равна 49 г/моль;

фактор эквивалентности ортофосфорной кислоты в реакции образования дигидрофосфата равен 1, молярная масса эквивалента равна 98 г/моль;

фактор эквивалентности ортофосфорной кислоты в реакции образования ортофосфата равен 1/3, молярная масса эквивалента равна 32,667 г/моль.

Похожие задачи по химии

himik.pro

Как найти эквивалентную массу

Химические элементы соединяются друг с другом в строго определенных количественных соотношениях. Именно поэтому появились такие понятия, как эквивалент и эквивалентная масса. («Эквивалент» в дословном переводе означает «равный», «равноценный»). Что такое эквивалент в химическом смысле этого слова? Как вычислить эквивалент и (или) эквивалентную массу?

Инструкция

  • Эквиваленты и эквивалентные массы обычно определяются либо по данным анализа соединений, либо на основании результатов замещения одного элемента другим. Нетрудно понять, что для определения эквивалента (или эквивалентной массы) элемента вовсе необязательно исходить из его соединения с водородом. Эквивалент (эквивалентную массу) можно точно так же вычислить по составу соединения данного элемента с любым другим, эквивалент (эквивалентная масса) которого известен.
  • Пример. При соединении 1,50 грамма натрия с избытком хлора образовалось 3,81 грамма хлорида натрия. Необходимо найти эквивалентную массу натрия и его эквивалент, если известно, что эквивалентная масса хлора равна 35,45 грамм/моль.Решение. Вычитайте из общей массы образовавшегося продукта исходную массу натрия.Таким образом, 3, 81 – 1, 50 = 2, 31
  • То есть, в образовавшемся продукте (в вашем случае хлорид натрия) на 1,50 грамма натрия приходится 2,31 грамма хлора. Из этого следует, что зная эквивалентную массу хлора (35, 45 грамм/моль), вы легко найдете эквивалентную массу натрия по следующей формуле:35, 45 х 1, 50 / 2, 31 Эквивалентная масса натрия получается равной 23,0 грамм/моль.
  • Молярная масса натрия также будет равна 23,0 грамм/моль. Из этого следует, что эквивалент натрия равен одному молю (поскольку молярная и эквивалентная массы натрия совпадают).
  • Понятие об эквивалентах и эквивалентных массах распространяется также и на сложные вещества. Эквивалентом сложного вещества называется такое его количество, которое взаимодействует без остатка с одним эквивалентом водорода.

completerepair.ru

Как вычислить эквивалентную массу

Эквивалентная масса - это масса такого количества химического элемента, которое вступает в соединение с одним молем атомов водорода, либо вытесняет такое же количество атомов водорода в реакциях замещения. Само название «эквивалент» в переводе с греческого означает «равноценный», «равный». Каким образом можно вычислить данный показатель?

Инструкция

  • Как правило, эквивалентную массу определяют, анализируя химические соединения различными методами, либо с помощью довольно несложных вычислений. В основе этих вычислений лежит следующее правило: эквивалентная масса определяется, исходя из состава соединения какого-либо элемента с любым другим, эквивалент которого определен. Водород – лишь частный случай этого общего правила.
  • Продемонстрируем, как это делается на конкретном примере. Предположим, поставлена такая задача: в ходе реакция одного грамма металлического калия с избытком брома получилось 3,04 грамма бромида калия. Необходимо определить эквивалентную массу калия и его эквивалент, исхода из того, что эквивалентная масса брома вам известна и равна 79,90 грамм/моль.
  • Для начала, надо вычесть из общей массы образовавшегося бромида калия исходную массу калия: 3,04 – 1,00 = 2,04
  • Вы видите, что в ходе химической реакции образовался продукт (бромид калия), в котором на один грамм калия приходится 2,04 грамма брома. Зная эквивалентную массу брома (79,90), путем решения элементарной пропорции, вы легко найдете эквивалентную массу калия: 79,90* 1,00 /2,04 = 39,16 То есть эквивалентная масса калия, полученная путем расчетов, равна 39,16 грамма /моль.
  • Ну, а каков эквивалент калия? Вы видите, что расчетная эквивалентная масса (39,16 грамма/моль) практически совпадает с его молярной массой (39,09 грамма/моль). Различие настолько незначительно, что вы с «чистой совестью» посчитаете их абсолютно равными. Поэтому эквивалент калия равен одному молю.

completerepair.ru

ХИМИЧЕСКИЙ ЭКВИВАЛЕНТ

Эквивалент – это реальная или условная частица, которая в кислотно-основных реакциях присоединяет (или отдает) один ион Н+ или ОН–, в окислительно-восстановительных реакциях принимает (или отдает) один электрон, реагирует с одним атомом водорода или с одним эквивалентом другого вещества. Например, рассмотрим следующую реакцию: 

h4PO4 + 2KOH ® K2HPO4 + 2h3O. 

В ходе этой реакции только два атома водорода замещаются на атомы калия, иначе, в реакцию вступают два иона Н+ (кислота проявляет основность 2). Тогда по определению эквивалентом h4PO4 будет являться условная частица 1/2h4PO4, т.к. если одна молекула h4PO4 предоставляет два иона Н+, то один ион Н+ дает половина молекулы h4PO4.

С другой стороны, на реакцию с одной молекулой ортофосфорной кислотой щелочь отдает два иона ОН–, следовательно, один ион ОН– потребуется на взаимодействие с 1/2 молекулы кислоты. Эквивалентом кислоты является условная частица 1/2Н3РО4, а эквивалентом щелочи частица КОН.

Число, показывающее, какая часть молекулы или другой частицы вещества соответствует эквиваленту, называется фактором эквивалентности (fЭ). Фактор эквивалентности – это безразмерная величина, которая меньше, либо равна 1. Формулы расчета фактора эквивалентности приведены в таблице 1.1.

Таким образом, сочетая фактор эквивалентности и формульную единицу вещества, можно составить формулу эквивалента какой-либо частицы, где фактор эквивалентности записывается как химический коэффициент перед формулой частицы:

fЭ (формульная единица вещества) º эквивалент

В примере, рассмотренном выше, фактор эквивалентности для кислоты, соответственно, равен 1/2, а для щелочи КОН равен 1.

Между h4PO4 и КОН также могут происходить и другие реакции. При этом кислота будет иметь разные значения фактора эквивалентности:

h4PO4 + 3KOH ® K3PO4 + 3h3O         fЭ(h4PO4) = 1/3

 h4PO4 + KOH ® KН2PO4 + h3O        fЭ(h4PO4) = 1.

Следует учитывать, что эквивалент одного и того же вещества может меняться в зависимости от того, в какую реакцию оно вступает. Эквивалент элемента также может быть различным в зависимости от вида соединения, в состав которого он входит. Эквивалентом может являться как сама молекула или какая-либо другая формульная единица вещества, так и ее часть.

Таблица 1.1 – Расчет фактора эквивалентности 

Частица

Фактор эквивалентности

Примеры

Элемент

,

где В(Э) – валентность элемента

Простое вещество

,

где n(Э) – число атомов элемента (индекс в химической формуле), В(Э) – валентность элемента

fЭ(h3) = 1/(2×1) = 1/2;

fЭ(O2) = 1/(2×2) = 1/4;

fЭ(Cl2) = 1/(2×1) = 1/2;

fЭ(O3) = 1/(3×2) = 1/6

Оксид

,

где n(Э) – число атомов элемента (индекс в химической формуле оксида), В(Э) – валентность элемента

fЭ(Cr2O3) = 1/(2×3) = 1/6;

fЭ(CrO) = 1/(1×2) = 1/2;

fЭ(h3O) = 1/(2×1) = 1/2;

fЭ(P2O5) = 1/(2×5) = 1/10

Кислота

,

где n(H+) – число отданных в ходе реакции ионов водорода (основность кислоты)

fЭ(h3SO4) = 1/1 = 1 (основность равна 1)

или

fЭ(h3SO4) = 1/2

(основность равна 2)

Основание

,

где n(ОH–) – число отданных в ходе реакции гидроксид-ионов (кислотность основания)

fЭ(Cu(OH)2) = 1/1 = 1 (кислотность равна 1) или

fЭ(Cu(OH)2) = 1/2

(кислотность равна 2)

Соль

,

где n(Ме) – число атомов металла (индекс в химической формуле соли), В(Ме) – валентность металла; n(А) – число кислотных остатков, В(А) – валентность кислотного остатка

fЭ(Cr2(SO4)3) = 1/(2×3) = 1/6 (расчет по металлу) или

fЭ(Cr2(SO4)3) = 1/(3×2) = 1/6 (расчет по кислотному остатку)

 

Частица в окислительно-восстано­вительных реакциях

,

где  – число электронов, участвующих в процессе окисления или восстановления

Fe2+ + 2® Fe0

fЭ(Fe2+) =1/2;

 

MnO4– + 8H+ + 5 ® ® Mn2+ + 4h3O

fЭ(MnO4–) = 1/5

Ион

,

где z – заряд иона

fЭ(SO42–) = 1/2

 

Пример. Определите фактор эквивалентности и эквивалент у солей: а) ZnCl2, б) КНСО3, в) (MgOH)2SO4.

Решение: Для расчетов воспользуемся формулами, приведенными в таблице 1.1.

а) ZnCl2 (средняя соль):

fЭ(ZnCl2) = 1/2, поэтому эквивалентом ZnCl2 является частица 1/2ZnCl2.

б) КНСО3 (кислая соль): 

fЭ(КНСО3) = 1, поэтому эквивалентом КНСО3 является частица КНСО3.

в) (MgOH)2SO4 (основная соль): 

fЭ( (MgOH)2SO4 ) = 1/2, поэтому эквивалентом (MgOH)2SO4 является частица 1/2(MgOH)2SO4.

 

Эквивалент, как частица, может быть охарактеризован молярной массой (молярным объемом) и определенным количеством вещества nэ. Молярная масса эквивалента (МЭ) – это масса одного моль эквивалента. Она равна произведению молярной массы вещества на фактор эквивалентности:

 

Молярная масса эквивалента имеет размерность «г/моль».

Молярная масса эквивалента сложного вещества равна сумме молярных масс эквивалентов образующих его составных частей, например:

МЭ(оксида) = МЭ(элемента) + МЭ(О) = МЭ(элемента) + 8 

МЭ(кислоты) = МЭ(Н) + МЭ(кислотного остатка) = 1 + МЭ(кислотного остатка)

 МЭ(основания) = МЭ(Ме) + МЭ(ОН) = МЭ(Ме) + 17

 МЭ(соли) = МЭ(Ме) + МЭ(кислотного остатка).

Газообразные вещества помимо молярной массы эквивалента имеют молярный объем эквивалента ( или VЭ) – объем, занимаемый молярной массой эквивалента или объем одного моль эквивалента. Размерность «л/моль». При н.у. получаем:

 

 Закон эквивалентов был открыт в 1792 г. И. Рихтером. Современная формулировка закона: вещества реагируют и образуются согласно их эквивалентам. Все вещества в уравнении реакции связаны законом эквивалентов, поэтому:

nэ(реагента1) = … = nэ(реагентаn) = nэ(продукта1) = … = nэ(продуктаn)

 

Из закона эквивалентов следует, что массы (или объемы) реагирующих и образующихся веществ пропорциональны молярным массам (молярным объемам) их эквивалентов. Для любых двух веществ, связанных законом эквивалентов, можно записать:

          где m1 и m2 – массы реагентов и (или) продуктов реакции, г;

,  – молярные массы эквивалентов реагентов и (или) продуктов реакции, г/моль;

V1, V2 – объемы реагентов и (или) продуктов реакции, л;

,– молярные объемы эквивалентов реагентов и (или) продуктов реакции, л/моль.

Л.А. Яковишин

www.sev-chem.narod.ru

Как определить эквивалент вещества | Сделай все сам

Эквивалент вещества – это условная либо настоящая частица, которая может высвобождать, присоединять либо любым иным методом быть равнозначна катиону водорода, участвующему в ионно-обменных реакциях, либо электрону в окислительно-восстановительных реакциях. При решении задач под эквивалентом вещества подразумевают равнозначную молярную массу вещества .

Вам понадобится

  • — молярная масса;
  • — валентность;
  • — кислотность;
  • — основность.

Инструкция

1. Эквивалент ная масса является одной из важнейших колляций веществ. При решении задач она обозначается как M экв. Определяется молярная масса эквивалента какого-нибудь соединения, исходя из химической формулы исследуемого вещества и его принадлежности к определенному классу химических соединений.

2. Для того дабы удачно находить молярные массы эквивалентов, вам понадобится знать такие показатели, как молярная масса – масса одного моля вещества . Основность кислоты – число атомов водорода, которое кислота может присоединить. Кислотность основания определяется числом ионов OH-. Валентность – число химических связей, которое образует атом с другими элементами в соединении.

3. Формула нахождения равнозначной массы вещества зависит от того, к какому классу относится исследуемое соединение. К примеру, для нахождения эквивалента вещества у оксидов, вам будет нужно поделить молярную массу соединения на число атомов кислорода, заранее умноженное на два. К примеру, для оксида железа Fe2O3 равнозначная масса будет равняться 56*2 + 16*3/3*2 = 26,7 г/моль.

4. Для нахождения молярной массы эквивалента вещества у основания, поделите молярную массу основания на его кислотность. Так, для основания Ca(OH)2 эквивалент будет равняться 40 + (16+2)*2/2 = 37 г/моль.

5. Дабы обнаружить эквивалент вещества для кислоты, вам будет нужно сделать следующее действие: поделите молярную массу кислоты на ее основность. Для нахождения молярной массы эквивалента вещества серной кислоты h3SO4 поделите 1*2 + 32 + 16*4/2 = 49 г/моль.

6. Наконец, для нахождения эквивалента вещества соли поделите молярную массу вещества на число атомов металла, помноженное на его валентность. К примеру, молярная масса эквивалента вещества соли Al2(SO4)3 = 27*2 + (32 + 16*4)*3/1*2 = 171 г/моль.

Вначале определите химический состав и агрегатное состояние вещества. Если изучается газ, измерьте его температуру, объем и давление либо разместите в типичные данные и измерьте только объем. Позже этого рассчитайте количество молекул и атомов . Для определения числа атомов в твердом теле либо жидкости обнаружьте их массу и молярную массу, а после этого количество молекул и атомов .

Вам понадобится

  • манометр, термометр, весы и таблица Менделеева, узнать непрерывную Авогадро.

Инструкция

1. Определение числа атомов в газеС подмогой манометра и термометра измерьте давление в Паскалях и температуру газа в Кельвинах. После этого геометрически определите объем газа в помещении либо посудине в кубических метрах. Позже этого перемножьте значения давления и объема и поделите на числовое значение температуры и число 8,31. Полученный итог умножьте на непрерывную Авогадро, которая равна 6,022*10^23.Если температура газа составляет 273,15 Кельвин (00С), а давление 760 мм.рт.ст., что является типичными условиями, довольно измерить объем газа, в котором определяется количество частиц в кубических метрах, поделить его на число 0,224 и умножить на 6,022*10^23. При обоих методах, если молекула газа многоатомная, умножьте полученное число на количество атомов в молекулах.

2. Определение числа атомов в твердом теле либо жидкости из чистого веществаНайдите массу исследуемого тела в граммах. Позже этого в таблице Менделеева обнаружьте молекулярную массу данного чистого вещества, которая будет равна его молярной массе, выраженной в граммах на моль. После этого значение массы поделите на молярную массу и умножьте на 6,022*10^23.

3. Число атомов в веществе с многоатомными молекуламиУзнайте химическую формулу вещества. После этого измерьте его массу в граммах. С подмогой таблицы Менделеева узнайте молярную массу всякого из элементов, которые входят в конструкцию молекулы исследуемого вещества. Скажем, для поваренной соли это натрий и хлор. Если в формуле не один атом одного элемента, умножьте молярную массу на их количество . Позже этого сложите все получившиеся массы – получите молярную массу данного вещества. Поделите массу вещества на его молярную массу и умножьте на 6,022*10^23. Полученное число умножьте на всеобщее число атомов в молекуле.

4. Определение числа атомов в смеси веществЕсли есть смесь, раствор либо расплав нескольких веществ, то узнайте их массовые доли в нем. После этого обнаружьте массы этих веществ. Скажем, в 10 % растворе поваренной соли содержится еще 90 % воды. Обнаружьте массу раствора, позже чего эту массу умножьте на 0,1, дабы узнать массу поваренной соли и на 0,9, дабы узнать массу воды. Позже этого действуйте как в пункте для веществ с многоатомными молекулами, а итоги по соли и воде сложите.

Видео по теме

Соли – это химические вещества, состоящие из катиона, то есть позитивно заряженного иона, металла и негативно заряженного аниона – кислотного остатка. Типов солей много: типичные, кислые, основные, двойные, смешанные, гидратные, комплексные. Это зависит от составов катиона и аниона. Как дозволено определить основание соли?

Инструкция

1. Представим, у вас есть четыре идентичные емкости с жгучими растворами. Вы знаете, что это – растворы углекислого лития, углекислого натрия, углекислого калия и углекислого бария. Ваша задача: определить, какая соль содержится в всякой емкости.

2. Припомните физические и химические свойства соединений этих металлов. Литий, натрий, калий – щелочные металлы первой группы, их свойства дюже схожи, активность усиливается от лития к калию. Барий – щелочноземельный металл 2-й группы. Его углекислая соль отлично растворяется в жгучей воде, но дрянно растворяется в холодной. Стоп! Вот и первая вероятность сразу определить, в какой емкости содержится углекислый барий.

3. Охладите емкости, скажем, разместив их в сосуд со льдом. Три раствора останутся прозрачными, а четвертый стремительно помутнеет, начнет выпадать белый осадок. Вот в нем-то и находится соль бария. Отложите эту емкость в сторону.

4. Дозволено стремительно определить углекислый барий и иным методом. Поочередно отливайте немножко раствора в иную емкость с раствором какой-нибудь сернокислой соли (скажем, сульфата натрия). Только ионы бария, связываясь с сульфат-ионами, мигом образуют плотный белый осадок.

5. Выходит, углекислый барий вы определили. Но как вам различить соли 3 щелочных металлов? Это достаточно легко сделать, вам потребуются фарфоровые чашки для выпаривания и спиртовка.

6. Отлейте малое число всего раствора в отдельную фарфоровую чашку и выпарите воду на огне спиртовки. Образуются мелкие кристаллики. Внесите их в пламя спиртовки либо горелки Бунзена – с поддержкой стального пинцета, либо фарфоровой ложечки. Ваша задача – подметить цвет запылавшего «язычка» пламени. Если это соль лития – цвет будет ясно-красным. Натрий окрасит пламя в интенсивный желтый цвет, а калий – в пурпурно-фиолетовый. Кстати, если бы таким же образом испытали соль бария – цвет пламени должен был быть зеленым.

Полезный совет Один известный химик в молодости приблизительно так же разоблачил алчную хозяйку пансиона. Он посыпал остатки недоеденного блюда хлористым литием – веществом, безусловно безопасным в мелких числах. На дальнейший день за обедом ломтик мяса из поданного к столу блюда был сожжен перед спектроскопом – и жильцы пансиона увидели ясно-красную полосу. Хозяйка готовила еду из вчерашних остатков.

Эквивалентом какого-нибудь химического элемента именуется такое его число, которое вступает во взаимодействие с одним молем атомов водорода. Взаимодействие может заключаться в соединении с водородом, либо его вытеснении (в реакциях замещения). Молярной массой эквивалента элемента именуется, соответственно, масса одного моля эквивалента .

Инструкция

1. Дабы осознать, как вычислить массу эквивалента , разглядите пример. Щелочной металл литий вступил в соединение с водородом, образовав гидрид лития: LiH. Требуется обнаружить массу эквивалента этого металла.

2. Ядерная масса лития составляет 6,94 а.е.м. (ядерных единиц массы), водорода – 1,008 а.е.м. Для облегчения расчетов, немножко округлите эти величины и примите их за 7 и 1.

3. Выходит, какова же массовая доля (массовый процент) обоих компонентов в этом веществе? 7/8 = 0,875 либо 87,5% для лития, и 1/8 = 0,125 либо 12, 5% для водорода. Согласно закону эквивалентов, открытому немецким химиком И.В. Рихтером в конце 18-го столетия, все вещества реагируют друг с ином в равнозначном соотношении, следственно, в вашем определенном случае массовая доля водорода во столько же раз поменьше массовой доли лития, во сколько раз равнозначная масса лития огромнее равнозначной массы водорода. Следственно, вычислите: 0,875/0,125 = 7. Задача решена: равнозначная масса лития в его гидриде равна 7г/моль.

4. Сейчас разглядите такие данные. Представим, какой-то металл (Ме) подвергся реакции окисления. Она протекла всецело, из 30 г металла в результате получилось 56, 64 г его оксида. Какова же равнозначная масса этого металла?

5. Припомните, какова равнозначная масса (МЭ) кислорода. Его молекула двухатомная, следственно, МЭ = 8г/моль. Сколько кислорода содержится в образовавшемся оксиде? Вычитая из всеобщей массы оксида изначальную массу металла, получите: 56,64 – 30 = 26,64 г.

6. По тому же закону эквивалентов, равнозначная масса металла определяется как произведение равнозначной массы кислорода на величину дроби: масса металла/масса кислорода. То есть 8г/моль * 30/26,64. Произведя эти вычисления, вы получите результат: 9,009 г/моль либо округленно 9 г/моль. Вот такова равнозначная масса этого металла.

Видео по теме

Полезный совет Вы пользовались округленными величинами для убыстрения расчетов. Если по условиям задачи требуется высокая точность, к округлениям прибегать невозможно.

Эквивалентом именуется частица, которая химически равноценна (равнозначна) в кислотно-основных реакциях одному иону водорода, а в реакциях окислительно-восстановительного типа — одному электрону. Эквивалент выражается числом без размерности, тогда как равнозначная масса измеряется в г/моль.

Вам понадобится

  • — калькулятор;
  • — периодическая таблица

Инструкция

1. Дабы дозволено было обнаружить эквивалент того либо другого вещества, вы обязаны применять формулу: 1/z (какое-то вещество),где 1/z – фактор эквивалентности (fэ), то есть число, которое показывает, какая доля частицы вещества равноценна эквиваленту. Эта величина неизменно поменьше либо равна единице. Проще говоря, фактор эквивалентности – это некоторый показатель, тот, что записывается непринужденно перед формулой вещества при нахождении эквивалента. Скажем, вам нужно обнаружить эквивалент фосфорной кислоты при ее взаимодействии с гидроксидом натрия. Запишите уравнение реакции:2NaOH + h4PO4 = Na2HPO4 + 2h3OОтсюда видно, что на атомы натрия замещаются только два атома водорода, то есть кислота является двуосновной (в реакции участвуют 2 иона Н+). Таким образом, согласно определению, эквивалентом фосфорной кислоты будет условная частица ? h4PO4.

2. Учтите, что эквивалент одного и того же вещества изменяется в зависимости типа реакции, в которую это вещество вступает. Помимо того, эквивалент элемента находится в зависимости от вида соединения, в состав которого входит. Возьмите те же вещества, что и в предыдущем случае, но реакция пускай пойдет по-иному:3NaOH + h4PO4 = Na 3PO4 + 3h3O.Тут fэ(h4PO4) = 1/3, fэ(NaOH) =1. Следственно, эквивалент фосфорной кислоты — частица 1/3 h4PO4, а эквивалент щелочи равен единице.

3. Для удачного нахождения эквивалентов разных веществ вам нужно запомнить формулы для нахождения fэ в зависимости от типа химического соединения. Так для примитивных элементов fэ = 1/ валентность элемента. Пример: fэ ( h3SO4) = 1/6, а эквивалент серы в h3SO4 равен 6.Для солей — fэ = 1/n (мет.) — B(мет.) = 1/ n (к.о.) — B(к.о.), гдеn (мет.) – число атомов металла,B(мет.) – валентность металла,n (к.о.) – число кислотных остатков,B(к.о.) — валентность кислотного остатка и т.д.

4. Труднее находить эквивалент вещества в реакциях окислительно-восстановительного типа, потому что расчет вы будете вести по числу электронов, которые принимают участие в процессе поправления либо окисления. Дано задание обнаружить эквивалент гидроксида марганца в реакции: 2Mn(OH)2 + 12NaOH + 5Cl2 = 2NaMnO4 + 10NaCl + 8h3OИз уравнения видно, что марганец отдает 5 электронов и переходит из Mn +2 в Mn +7. Значит, фактор эквивалентности Mn(OH)2 – 1/5, а эквивалент гидроксида равен 5.

Полезный совет При расчете не забывайте о том, что эквивалентом может быть сама молекула либо же какая-либо иная единица вещества.

jprosto.ru

Определение эквивалентной массы — МегаЛекции

Цель работы: усвоить одно из основных химических понятий – понятие об эквиваленте – и научиться определять его количественное значение.

Сущность работы. Один из основных законов химии – закон эквивалентов – гласит: «массы веществ, вступивших в реакцию, пропорциональны их химическим эквивалентам (эквивалентным массам)». Закон эквивалентов широко используют в химических расчетах. Зная массы реагирующих веществ и значение эквивалентной массы одного из них можно определить эквивалентную массу другого. По значению эквивалентной массы нередко определяют молярную массу вещества или валентность элемента.

Общие сведения

Эквивалентом вещества называется такое его количество, которое соединяется с 1 молем атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических реакциях. Эквивалентной массой ЭМ называется масса одного эквивалента вещества, т.е. масса вещества и количество эквивалентов связаны уравнением:

.

Для газов эквивалентным объемом называется объем, занимаемый при данных условиях одним эквивалентом вещества. Эквивалент (эквивалентную массу) можно вычислить по составу соединения данного элемента с любым другим, эквивалент (эквивалентная масса) которого известны пользуясь законом эквивалентов: вещества взаимодействуют друг с другом в эквивалентных количествах.Например, для реакции:

aA + bB = cC + dD

nэ(А) = nэ(B) = nэ(C) = nэ(D) или

.

Отсюда следует другая формулировка закона эквивалентов: массы взаимодействующих веществ пропорциональны их эквивалентным массам, например,

.

На основе закона эквивалентов можно вывести общую формулу для вычисления эквивалентных масс веществ:

где М – молярная масса элемента, оксида, кислоты, основания или соли, г/моль; Z – степень окисления элемента в продукте реакции, произведение числа атомов элемента и степени окисления элемента в оксидах, основность кислоты, кислотность основания, произведение числа атомов металла и степени окисления металла в соли.

Контрольные вопросы

1. Что называется эквивалентом элемента?

2. Что такое эквивалентная масса вещества?

3. Как связаны между собой эквивалент и эквивалентная масса?

4. Как вычислить эквивалентную массу кислоты, зная ее молярную массу?

5. Как вычислить эквивалентную массу основания, зная его молярную массу?

6. Как вычислить эквивалентную массу соли, зная ее молярную массу?

7. Как определить эквивалентную массу химического элемента, если известна его степень окисления (валентность)?

8. Как формулируется закон эквивалентов?

9. Как при помощи закона эквивалентов определить эквивалентную массу вещества?

10. Как вычислить эквивалентную массу сложного вещества, если известны эквивалентные массы составляющих его элементов?

Лабораторная работа № 1. Определение эквивалентной массы металла

Оборудование и реактивы

В лаборатории: штатив – 1 шт., лапа – 2 шт., кристаллизатор – 1 шт., колба Вюрца объемом 50 мл с присоединенной изогнутой стеклянной трубкой – 1 шт., резиновая пробка – 1 шт., фильтровальная бумага. В вытяжном шкафу: соляная кислота – раствор концентрацией 1 моль/кг; мерный цилиндр, объемом 25 или 50 мл – 1 шт. Получать в лаборантской: термометр – 1 шт., барометр – 1 шт., бюретка, объемом 25 мл – 1 шт., навеска исследуемого металла с указанной массой – 1 шт., полоска миллиметровой бумаги длиной 30 см.

Выполнение работы

1. Наполнить водой кристаллизатор и бюретку (стеклянную трубку с делениями и краном для выпуска жидкости внизу). Проверить, плотно ли закрыт кран бюретки.

2. Закрыв верхнее отверстие пальцем, перевернуть бюретку и опустить ее в кристаллизатор с водой. Палец убрать под водой, при этом вода из бюретки не вытечет.

3. Закрепить бюретку в штативе. Уровень воды в ней не должен быть выше крайнего деления шкалы.

4. В колбу Вюрца (круглодонная колба с боковым отводом) при помощи мерного цилиндра отобрать 15−20 мл соляной кислоты.

5. Вытереть насухо горло колбы фильтром.

6. Расположив колбу горизонтально, поместить в ее горло навеску металла и плотно закрыть колбу пробкой.

7. Поместить присоединенную к боковому отводу колбы Вюрца стеклянную трубку в опущенный в воду конец бюретки.

8. После этого отметить уровень жидкости в бюретке. Показания следует снимать по положению нижнего края вогнутого мениска жидкости при нахождении его на уровне глаз. Цифры на шкале бюретки означают объем в мл, при снятии показаний необходимо учитывать, что бюретка со шкалой перевернута.

9. Затем колбу переводят в вертикальное положение, сбрасывая навеску металла в кислоту. В результате реакции выделяется водород, который вытесняет воду из бюретки. Во время протекания реакции не следует держать колбу в руках во избежание ее нагрева и искажения результатов за счет теплового расширения газа.

10. Когда выделение пузырьков водорода прекратится, отметить конечный уровень воды в бюретке.

11. При помощи полоски миллиметровой бумаги измерить высоту столба воды в бюретке от нижнего края мениска до уровня воды в кристаллизаторе.

12. По показаниям барометра и термометра определить атмосферное давление и температуру в лаборатории.

Содержание протокола лабораторной работы

Масса навески металла, mМе = ……….г.

Объем соляной кислоты, VHCl = …………….мл.

Объем воды в бюретке в начале эксперимента V1 = ……..мл.

Объем воды в бюретке в конце эксперимента V2 = ……..мл.

Объем выделившегося водорода Vизм = V1 − V2 = ……….мл.

Высота столба воды в бюретке, h = …………..мм.

Атмосферное давление в лаборатории Pатм = ……..мм.рт.ст.

Температура в лаборатории, Т = ……°С.

megalektsii.ru

Как вычислить эквивалентные массы оксида и металла

Содержание

  1. Инструкция

Как вычислить эквивалентные массы оксида и металла

Эквивалент – такое количество химического элемента, которое либо связывает, либо замещает один моль атомов водорода. Соответственно, масса одного эквивалента называется эквивалентной массой (Мэ), и выражается в г/моль. Перед учащимися на химии часто ставят задачу определить эквивалентную массу того или иного вещества (соединения). Например, металла и образованного им оксида.

Инструкция

  • В первую очередь следует запомнить несколько простых правил. Если речь идет о металле, его эквивалентная масса рассчитывается по формуле: Мэ=М/В, где М – атомная масса металла, а В – его валентность. Рассмотрите это правило на конкретных примерах.
  • Кальций (Са). Его атомная масса 40,08. Округленно примите ее за 40. Валентность равна 2. Следовательно, Мэ(Са) = 40/2 = 20 г/моль. Алюминий (Al). Его атомная масса 26,98. (Округленно 27). Валентность равна 3. Таким образом, Мэ(Al) = 27/3 = 9 г/моль.
  • Перечисленные способы применимы, если речь идет о чистых металлах. А если они входят в состав какого-либо соединения, например, тех же оксидов? Тут надо запомнить другое правило: эквивалентная масса оксида вычисляется по формуле: Мэ + Мо, где Мо – эквивалентная масса кислорода. Она, соответственно, рассчитывается по уже рассмотренной формуле М/В, то есть 16/2 = 8.
  • Предположим, у вас есть основной оксид алюминия, Al2O3. Как посчитать его эквивалентную массу? Очень просто: 27/3 + 16/2 = 17 г/моль.
  • Есть ли другой способ определения эквивалентных масс металла и его оксида? Да, и весьма эффективный. Он основан на так называемом законе эквивалентов, согласно которому все вещества реагируют друг с другом в эквивалентных количествах. Например: металл массой 33,4 грамма вступил в реакцию окисления с кислородом воздуха. В результате получился оксид общей массой 43 грамма. Требуется определить эквивалентные массы самого металла и его оксида.
  • Сначала вычислите, сколько кислорода соединилось с металлом в ходе этой реакции: 43 – 33,4 = 9,6 грамм. Согласно закону эквивалентов, эта масса во столько же раз больше эквивалентной массы кислорода (которая, напомним, равна 8), во сколько раз эквивалентная масса металла меньше его первоначального количества. То есть 33,4/Мэ(ме) = 9,6/8. Следовательно, Мэ(ме) = 33,4*8/9,6 = 27,833 г/моль, или округленно 27,8 г/моль. Такова эквивалентная масса металла.
  • Эквивалентную же массу оксида найдите следующим действием: 27,8 + 8 = 35,8 г/моль.

completerepair.ru