Химический эквивалент. Лекция 2

1.

Лекция 2
Эквивалент
Химический эквивалент (Э) – реальная или условная
частица вещества, которая может присоединять,
замещать в кислотно-основных реакциях один ион
водорода (или другого одновалентного металла), а в
окислительно-восстановительных
реакциях
–
присоединять или высвобождать один электрон.

2.

Фактор эквивалентности (fэ) – число,
обозначающее какая доля реальной частицы
вещества Х эквивалентна одному иону
водорода в кислотно-основной реакции или
одному электрону в реакции окислениявосстановления.
1
Для простых веществ fэ(Х) =
В
где В – валентность элемента.

3.

Пример.
Определите фактор эквивалентности
для магния.
1
1
fэ(Mg) =
=
В
2
Пример.
Определите фактор эквивалентности
6+
для серы в MgS O4.
1
1
fэ(S) =
=
В
6

4.

Молярная масса эквивалента вещества
(Мэ(Х))
–
масса
одного
моля
эквивалента этого вещества, равная
произведению
фактора
эквивалентности на молярную массу
вещества Х.
Мэ(Х) = fэ(Х)М(Х)
[кг/моль, г/моль]

5.

Пример. Определите молярную массу
3+
эквивалента хрома в Cr 2S3.
1
1
fэ(Сr) =
=
В
3
1
Мэ(Cr) =
52 = 17,3 г/моль
3

6.

Если одно из реагирующих веществ или
продуктов реакции (участников реакции) - газ,
то для него вводится понятие эквивалентный
объем вещества (Vэ(Х)).
Рассчитывается на основании закона Авогадро:
1 моль газа массой М(Х) занимает объем 22,4 л
1 эквивалент газа массой Мэ(Х) занимает объем Vэ(Х)
Отсюда Vэ(Х) =
22, 4 М э Х
М(Х)
Vm f э ( X ) [л/моль]
где Мэ(Х) – молярная масса эквивалента
вещества, М(Х) – молярная масса вещества.

7.

Например, при нормальных условиях
(P=760 мм.рт.ст., t = 0 оС) 1 моль эквивалентов
водорода занимает объем, равный
22,4 М э Х
Vэ(Х) =
М(Х)
fэ(H2) =
1
Вn
1
1
=1 2 2
Мэ(H2) =fэ(H2) M(H2)= 0,5 2=1 = 1 г/моль
22,4 1
Vэ(H2) =
= 11,2 л/моль
2
Vэ(H2) = Vm f э ( H 2 ) 22.4 0.5 = 11,2 л/моль

8.

Например, при нормальных условиях 1 моль
эквивалентов кислорода занимает объем,
22,4 М э Х
равный
Vэ(Х) =
М(Х)
1
1
1
fэ(О2) = В n = 2 2 4
1
f э (О2 ) M (О2 ) 32
4
Мэ(О2) =
= 8 г/моль
М(О2) = 2 16 = 32 г/моль
22,4 8
= 5,6 л/моль
Vэ(О2) =
32
Vэ(O2) = Vm f э (O2 ) 22.4 0.25 = 5.6 л/моль

9.

Закон эквивалентов
В химических реакциях вещества, взаимодействующие
между собой, и образующиеся продукты реакции имеют
равные эквивалентные количества.
а А+b B=c C+d D
nэ(А)=nэ(B)=nэ(C)=nэ(D)
Эквивалентное количество вещества nэ(Х) – количество
одного моля эквивалента вещества:
nэ ( X )
m( X )
n
(
X
)
Так как
M (Х )
, то
m( X )
V (X )
M э ( Х ) Vэ ( X )
nэ ( X )
m( X )
n( X )
M ( Х ) fэ ( X ) fэ ( X )

10.

Закон эквивалентов – массы реагирующих веществ
пропорциональны молярным массам эквивалентов этих веществ
(для твердых и жидких веществ), а объемы – эквивалентным
объемам (для газообразных веществ).