Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Моль. Молярная масса. Химический эквивалент. Молярная масса эквивалента. Фактор эквивалентности





 

Единицей измерения количества вещества в СИ (систе­ме интернациональной) является моль. Моль (ν) — это ко­личество вещества, которое содержит столько же частиц (атомов, молекул, ионов или других), сколько содержится атомов углерода в 0, 012 кг (12 г) изотопа углерода-12. Ко­личество вещества X записывается как ν (X). Например, ν (KMnO4) = 0, 2 моль; ν (Ca2+) = 2 моль. 1 моль СаСl2 содер­жит 1 моль Са2+ (6, 02 • 1023 ионов кальция) и 2 моль Сl- (2 • 6, 02 • 1023 ионов хлора).

Молярная масса (мольная масса) — это масса одного моль вещества. Молярную массу М(Х) вычисляют как от­ношение массы (т) вещества к его количеству v(X).

 

M(Х) = m(X) / ν (X) (19.1)


Единицей молярной массы в СИ является кг/моль, но чаще используется г/моль. Например, M(Fe) = 56 г/моль, M(N2) = 28 г/моль.

Химический эквивалент - это некая реальная или ус­ловная частица, которая эквивалентна одному иону водо­рода в кислотно-основных реакциях или одному электро­ну в окислительно-восстановительных реакциях.

Рассмотрим реакции:

а) Н+ + ОН- = Н2О;

б) 2Н+ + S2- = H2S;

b)H+ + NH3= NH4;

г) 3ОН- + Н3РО4 = РО43- + 3Н2О;

д) Н2 - 2ē = 2Н+;

е) Аl3+ + 3ē = Al0

В кислотно-основных реакциях а) - г) одному иону Н+ эк­вивалентны 1 ион ОН-, 1/2 HOHaS2-, 1 молекула NH3, 1/3 мо­лекулы Н3РО4. В окислительно-восстановительных реакци­ях д), е) одному электрону эквивалентны 1/2 молекулы Н2, 1/3 иона Аl3+. Перечисленные частицы рассматриваются как эквиваленты веществ, участвующих в этих реакциях.

В другой формулировке эквивалент - это некая реаль­ная или условная частица, которая в реакции обмена или окисления-восстановления эквивалентна одному элемен­тарному заряду.

Например, в реакции Н3РО4 + ОН- = Н2РО4 + Н2О эк­вивалент соответствует одной молекуле Н3РО4, так как она реагирует с одним ионом ОН-. А в реакции Н3РО4 + 2ОН- = НРО42- + 2Н2О молекула Н3РО4 реагирует с дву­мя ионами ОН-, значит, здесь эквивалент фосфорной кис­лоты соответствует 1/2 молекулы Н3РО4.

Молярная масса эквивалента вещества X - это масса одного моля эквивалента этого вещества, МЭ(Х).

Между молярной массой М(Х), молярной массой экви­валента МЭ(Х) и числом моль ионов водорода (в кислотно-основной реакции) или числом моль электронов (в окисли­тельно-восстановительной реакции) имеется соотношение:

МЭ(Х) = М(Х)/ z. (19.2)

 

 

где z - число моль ионов водорода или число моль электро­нов. Число z часто приравнивают к числу ионов водорода или к числу электронов. Величина 1/z называется факто­ром эквивалентности:

f экв (X) = 1/z (19.3)

 

Величина z всегда целое положительное число, а фак­тор эквивалентности - меньше или равен единице.

С введением фактора эквивалентности молярная масса эквивалента вещества (X) обозначается М(1/zХ). С учетом формул (19.2) и (19.3), молярная масса эквивалента веще­ства (X) равна произведению фактора эквивалентности на молярную массу вещества (X):


М(1/z • Х) = 1/z • М(Х). (19.4)

 

Единица измерения молярной массы эквивалента веще­ства - кг/моль, г/моль. Чаще используется г/моль. Напри­мер, молярная масса эквивалента Na2CO3 в реакции Na2CO3 + НСl = NaHCO3 + NaCl равна: M(Na2CO3) = 1 • 106, 0 г/моль = 106, 0 г/моль. В реакции Na2CO3 + 2HCl = NaCl + H2O + СО2 молярная масса эквивалента Na2CO3 равна: M(1/2Na2CO3) = 1/2 • 106, 0 г/моль = 53, 0 г/моль.

Количество вещества (в молях), в котором частицами являются эквиваленты, называется количеством вещест­ва эквивалента ν (1 /z • X):

 

ν (1 /z • X) = m(Х)/ M(1/z • X) (19.5)

 

Фактор эквивалентности одного и того же вещества мо­жет иметь разные значения в разных реакциях.

Рассмотрим это на следующих примерах.

В кислотно-основных реакциях Na2CO3 можно нейтра­лизовать кислотой до кислой соли или до выделения СО2:

 

а) Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl, f экв(Na2CO3) = 1;

б) Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2, f экв (Na2CO3) = 1/2.

 

В окислительно-восстановительных реакциях КМnО4 всегда является окислителем:

 

в) 5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5Na2SO4 + 2MnSO4 + 3Н2О + K2SO4,

MnO4 + 8H+ + 5ē → Mn2+ +4H2O, f экв (KMnO4) = 1/5;

r) 3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2O = 3Na2SO4 + 2MnO2 + 2KOH,

MnO4 + 2H2O + 3 ē → MnO2 +4OH-, f экв (KMnO4) = 1/3;

д) Na2SO3 + 2KMnO4 + 2KOH- = Na2SO4 + 2K2MnO4 + H2O;

MnO-4 + ē → MnO2-4, f экв (КМnО4) = 1.

 

Степень окисления марганца в продуктах реакций в) - д) определяется кислотностью среды: чем ниже кислотность (выше рН) среды, тем слабее окислительная способность перманганата.

Из рассмотренных примеров следует, что при исполь­зовании терминов «эквивалент» и «фактор эквивалентно­сти» вещества всегда необходимо указывать, к какой кон­кретной реакции они относятся.

Если требуется рассчитать количество вещества экви­валента безводной соды в ее навеске массой 5, 3 г при про­ведении реакции с соляной кислотой до СО2 (см. уравне­ние реакции б), то пользуются уравнением (19.5):

v(l/2Na2CO3)=







Дата добавления: 2014-10-22; просмотров: 2650. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...


Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...


Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...


Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Стресс-лимитирующие факторы Поскольку в каждом реализующем факторе общего адаптацион­ного синдрома при бесконтрольном его развитии заложена потенци­альная опасность появления патогенных преобразований...

ТЕОРИЯ ЗАЩИТНЫХ МЕХАНИЗМОВ ЛИЧНОСТИ В современной психологической литературе встречаются различные термины, касающиеся феноменов защиты...

Этические проблемы проведения экспериментов на человеке и животных В настоящее время четко определены новые подходы и требования к биомедицинским исследованиям...

Расчет концентрации титрованных растворов с помощью поправочного коэффициента При выполнении серийных анализов ГОСТ или ведомственная инструкция обычно предусматривают применение раствора заданной концентрации или заданного титра...

Психолого-педагогическая характеристика студенческой группы   Характеристика группы составляется по 407 группе очного отделения зооинженерного факультета, бакалавриата по направлению «Биология» РГАУ-МСХА имени К...

Общая и профессиональная культура педагога: сущность, специфика, взаимосвязь Педагогическая культура- часть общечеловеческих культуры, в которой запечатлил духовные и материальные ценности образования и воспитания, осуществляя образовательно-воспитательный процесс...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.008 сек.) русская версия | украинская версия