ЕКВИВАЛЕНТНА ТЕЖИНА: КОРИСТИ И КАКО СЕ ИЗРАЧУНАТИ (СА ПРИМЕРИМА) - ХЕМИЈА - 2026

Еквивалентна тежина (ПЕ) супстанце је онај који учествује у хемијској реакцији, те се користи као основа за титрације. У зависности од врсте реакције, она се може дефинисати на један или други начин.

За кисело-базне реакције, ПЕ је тежина у грамима материје која је потребна да се снабдева или реагује са једним молом Х ⁺ (1.008 г); за редокс реакције, тежина у грамима материје која је потребна да се снабдева или реагује са једним молом електрона.

Извор: Аутор: М.Миндерхоуд (бела позадина Амада44), преко Викимедиа Цоммонс

За таложење или сложене реакције формирања, тежина материје која је потребна да се снабдева или реагује једним моновалентним катионом, 1/2 мова двовалентног катиона, 1/3 мовала тровалентног катиона . И тако даље.

Иако се у почетку може чинити мало компликованим, неке материје се увек хемијски понашају на исти начин; према томе, није тешко научити вредности ПЕ с обзиром на случајеве.

Порекло еквивалентне тежине

Јохн Далтон (1808) је предложио еквивалентну тежину водоника као јединицу масе. Међутим, појавило се неколико примедби на овај приступ. На пример, примећено је да већина елемената није директно реаговала са водоником да би формирала једноставна једињења (КСХ).

Надаље, елементи с разним оксидацијским стањима, на примјер перманганат, имају више од једне еквивалентне тежине. То је отежало прихватање еквивалентне тежине као јединице масе.

Излагање Димитрија Менделеева (1869.) своје периодичне табеле, у којој су хемијска својства елемената повезана са наређеним редоследом њихових атомских тежина, представљао је снажан аргумент оних који су се противили коришћењу еквивалентне масе као јединице маса.

Заправо, нема потребе да се користи израз "еквивалент", јер се било који стехиометријски прорачун може обавити у смислу молова. Међутим, овај се термин често користи и не треба га занемарити.

Ради практичности, уведен је термин "еквивалент": еквивалент било које киселине реагује са еквивалентом било које базе; један еквивалент било ког оксидацијског средства реагује са једним еквивалентом било којег редукционог средства итд.

Апликације

Употреба у општој хемији

Металс

Употреба ПЕ у елементима и хемијским једињењима замењена је употребом његове моларне масе. Главни разлог је постојање елемената и једињења веће тежине.

На пример, гвожђе (Фе), елемент атомске тежине од 55,85 г / мол, има две валенције: +2 и +3. Због тога има две еквивалентне тежине: када ради са валентношћу +2, његова еквивалентна тежина је 27,93 г / екв; док, када користите валентност +3, њена еквивалентна тежина је 18,67 г / екв.

Наравно, не може се говорити о постојању еквивалентне тежине Фе, али може се указати на постојање атомске тежине Фе.

Киселине

Фосфорна киселина има молекулску масу од 98 г / мол. Када се ова киселина раствара во Х ⁺ + Х ₂ ПО ₄ ^- , има еквивалентну тежину од 98 г / ек, пошто ослобађа 1 мол Х ⁺ . Ако се фосфорна киселина дисоцира на Х ⁺ + ХПО ₄ ^2– , њена еквивалентна тежина је (98 г.мол ^-1 ) / (2ек / мол ^-1 ) = 49 г / екв. У овом дисоцијације, Х ₃ ПО ₄ издања 2 мола Х ⁺ .

Иако није титратабле у воденој средини, Х ₃ ПО ₄ рноиете одвојити у 3 Х ⁺ + ПО ₄ ^3- . У овом случају, еквивалентна тежина је (98 г.мол ^-1 ) / (3 екв.мол ^-1 ) = 32,7 г / екв. Х ₃ ПО ₄ пружа у овом случају 3 мола Х ⁺ .

Дакле, фосфорна киселина има до 3 еквивалентне масе. Али то није изолован случај, па на пример, сумпорна киселина има две еквивалентне масе, а угљен киселина такође.

Употреба у волуметријској анализи

- Да би се смањиле грешке које могу бити почињене током акције вагања супстанци, у аналитичкој хемији се преферира употреба супстанце веће еквивалентне тежине. На пример, при титрацији раствора натријум хидроксида киселинама различитих еквивалентних тежина. Препоручује се употреба киселине са највећом еквивалентном тежином.

-У коришћењу масе чврсте киселине која може реаговати са натријум-хидроксидом, имате могућност избора између три чврсте киселине: дихидрат оксалне киселине, фталат калијум киселине и калијум хидроксидат, са еквивалентним тежинама односно 63,04 г / екв, 204,22 г / екв и 389 г / екв.

У овом случају, преферира се употреба калијум хидродиодатне киселине у титрацији натријум хидроксида, с обзиром да има већу еквивалентну тежину, релативна грешка која се прави при вагању је мања.

Употреба у гравиметријској анализи

Еквивалентна тежина одређена је на свој начин у овој техници анализе супстанци. Овде је маса преципитата једнака једном граму аналита. Ово је елемент или једињење које занима у студији или анализи која се проводи.

У гравиметрији је уобичајено навести резултате анализа као део масе аналита, често изражен у процентима.

Фактор еквиваленције објашњава се као бројчани фактор помоћу којег се маса талога мора умножити да би се добила маса аналита, обично изражена у грамима.

Гравиметријско одређивање никла

На пример, при гравиметријском одређивању никла, талог који га садржи је бис (никл-диметилглиоксимат) са моларном масом од 288.915 г / мол. Моларна маса никла је 58,6934 г / мол.

Моларна маса талога која је дељена са моларном масом никла даје следећи резултат:

288.915 г.мол ^-1 / 58.6934 г.мол ^-1 = 4.9224. То значи да је 4.9224 г једињења једнако 1 г никла; Или другим речима, 4.9224 г талога садржи 1 г никла.

Фактор еквиваленције израчунава се дељењем моларне масе никла са моларном масом талога који га садржи: 58.693 г.мол ^-1 / 288.915 г.мол ^-1 = 0.203151. Ово нам говори да на грам талога који садржи никл садржи 0,203151 г никла.

Употреба у полимерној хемији

У полимерној хемији, еквивалентна тежина реагенса за полимеризацију је маса полимера која има један еквивалент реактивности.

Посебно је важно у случају полимера за измену јона: један еквивалент полимера за размену јона може да размењује један мол моно-напуњених јона; али само пола мола двоструко набијених јона.

Уобичајено је да се реактивност полимера изражава као обрнуто еквивалентне тежине, која је изражена у јединицама ммол / г или мек / г.

Како то израчунати? Примери

-Еквивалентна тежина хемијског елемента

Добија се дељењем атомске тежине са валентношћу:

Пек = Па / в

Постоје предмети који имају само једну еквивалентну тежину и предмети који могу имати 2 или више.

Еквивалентна тежина калцијума

Атомска тежина = 40 г / мол

Валенсија = +2

Пек = 40 г.мол ^{-1 /} 2ек.мол ^-1

20 г / екв

Еквивалентна тежина алуминијума

Атомска тежина = 27 г / мол

Валенсија = +3

Пек = 27 г.мол ^-1 / 3 екв.мол ^-1

9 г / екв

Еквивалентна тежина никла

Атомска тежина = 58,71 г / мол

Валенсија = +2 и +3

Никал има две еквивалентне тежине које одговарају када реагује са валентношћу +2 и када реагује са валентношћу +3.

Пек = 58,71 г.мол ^-1 / 2 екв.мол ^-1

29,35 г / екв

Пек = 58,71 г.мол ^-1 / 3 екв.мол ^-1

19,57 г / екв

-Еквивалентна тежина оксида

Један начин да се израчуна еквивалентна тежина оксида је дељењем његове молекулске тежине на валентни производ метала и инквизицију метала.

Пек = Пм / В С

Пм = молекулска маса оксида.

В = валенција метала

С = метални натпис

Производ В · С назива се укупним или нето набојем катиона.

Еквивалентна тежина алуминијум оксида (Ал

Молекуларна тежина = Ал (2 к 27 г / мол) + О (3 к 16 г / мол)

102 г / мол

Валенсија = +3

Претплата = 2

Пек Ал ₂ О ₃ = Пм / В С

ПЕК Ал ₂ О ₃ = 102 г.мол ^-1 / 3 екмол ^-1 . два

17 г / екв

Постоји још један начин да се овај проблем реши на основу стехиометрије. У 102 г алуминијум-оксида има 54 грама алуминијума и 48 грама кисеоника.

Пек дел Ал = Атомска тежина / Валенциа

27 г.мол ^-1 / 3 екв.мол ^-1

9 г / екв

На основу еквивалентне тежине алуминијума (9 г / еквивалента), израчунава се да у 54 г алуминијума постоји 6 еквивалента алуминијума.

Затим из својстава еквивалената: 6 еквивалента алуминијума ће реаговати са 6 еквивалента кисеоника дајући 6 еквивалента алуминијум оксида.

У 102 г. од алуминијум оксида има 6 еквивалента.

Тако:

Мала од Ал ₂ О ₃ = 102 г / 6 екв

17 г / екв

-Еквивалентна тежина базе

Еквивалентна тежина се добија дељењем његове молекуларне тежине са бројем оксихидрилних група (ОХ).

Еквивалентна тежина жељезног хидроксида, Фе (ОХ)

Молекуларна тежина = 90 г / мол

ОХ број = 2

Пек Фе (ОХ) ₂ = 90 г.мол ^-1 / 2 екв.мол ^-1

45 г / екв

-Еквивалентна тежина киселине

Генерално, он се добија дељењем његове молекуларне тежине са бројем водоника који ослобађа или ослобађа. Међутим, полиротонске киселине могу дисоцирати или отпустити свој Х на различите начине, тако да могу имати више од једне еквивалентне тежине.

Еквивалентна тежина хлороводоничне киселине, ХЦл

ХЦл еквивалентна тежина = молекулска маса / број водоника

Пек ХЦл = г.мол ^-1 / 1 екв.мол ^-1

36,5 г / екв

Еквивалентна тежина сумпорне киселине

Сумпорна киселина (Х ₂ СО ₄ ) може да дисоцира на два начина:

Х ₂ СО ₄ => Х ⁺ + ХСО ₄ ^-

Х ₂ СО ₄ => 2 Х ⁺ + СО ₄ ^2-

Када пусти Х ^+, његов ПЕ је:

Молекуларна тежина = 98 г / мол

Пек = 98 г.мол ^-1 / 1 екв.мол ^-1

98 г / мало

А када пустите 2Х ⁺ :

Молекуларна тежина = 98 г / мол

Пек = 98 г.мол ^-1 / 2 екв.мол ^-1

49 г / екв

Из истог разлога, фосфорне киселине (Х ₃ ПО ₄ ) са молекулском тежином од 98 г / мол, може имати до три еквивалентне тегове: 98 г / екв, 49 г / екв и 32.67 г / екв.

-Еквивалентна тежина соли

И на крају, еквивалентна тежина соли може се израчунати дељењем њене молекуларне тежине на производ валенције метала и инквизиције метала.

ПЕ = ПМ / В С

Ферриц Сулфате Фе

Молекуларна тежина = 400 г / мол

Валенција гвожђа = +3 еквивалента / мол

Гвоздени подпис = 2

Пек = 400 г.мол ^-1 / 3 екв.мол ^-1 к 2

66,67 г / екв

Референце

1. Дан, РА ЈР. И Ундервоод, АЛ Квантитативна аналитичка хемија. Превод петог ^на енглески језик. Редакција Прентице Халл Интерамерицана
2. Неорганска хемија. (сф) Одређивање еквивалентне тежине оксида. Опоравак од: фуллкуимица.цом
3. Википедиа. (2018). Еквивалентна тежина. Опоравак од: ен.википедиа.орг
4. Уредници Енцицлопаедиа Британница. (2016., 26. септембра). Еквивалентна тежина. Енцицлопӕдиа Британница. Опоравак од: британница.цом
5. Ори, Јацк. (30. априла 2018.). Како израчунати еквивалентну тежину. Сциацхинг. Опоравило од: сциацхинг.цом
6. Еквивалентна тежина киселине, део 2: Титрација узорка непознате киселине. (сф) Опоравак од: факултет.умл.еду
7. Бергстрессер М. (2018). Еквивалентна тежина: Дефиниција и формула. Студи. Опоравак од: студи.цом