m(раствора) = V(раствора) · ρ(раствора).

m(раствора) = V(раствора) · ρ (раствора).

Как правило, плотность растворов измеряется в г/мл или, что одно и то же, в г/см³. Поэтому при использовании этой зависимости объем раствора должен измеряться в миллилитрах.

ЛЕКЦИЯ 2-3 (5 ЧАСОВ) ЭКВИВАЛЕНТ. ЗАКОН ЭКВИВАЛЕНТОВ

Эквивалентом вещества называют такое его количество, которое соединяется с 1 молем атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических реакциях.

Примеры.

В соединении HCl на один моль атомов водорода приходится один моль атомов хлора. Следовательно, эквивалент хлора равен 1 моль атомов хлора.

В соединении H₂O на один моль атомов водорода приходится моля атомов кислорода. Следовательно, эквивалент кислорода равен моля атомов кислорода.

В соединении NH₃ на один моль атомов водорода приходится моля атомов азота, поэтому эквивалентом азота в данном соединении является моля атомов азота.

Эквивалентной массой называется масса одного эквивалента вещества.

Так, в рассмотренных примерах эквивалентная масса хлора равна массе одного моля атомов хлора, т. е. 35, 5 г/моль, эквивалентная масса кислорода – массе моля атомов кислорода, т. е. = 8 г/моль, а эквивалентная масса азота – массе моля атомов азота, т. е. = 4, 67 г/моль.

Эквивалентная масса простого вещества массе атома элемента, деленной на валентность:	или	элемента равна молярной
mэ = , г/моль		(1)

Например, для алюминия m_э(Al) = г/моль для кислорода m_э(О) = г/моль для хлора m_э(Cl) = г/моль

Эквивалентная масса сложного вещества может быть рассчитана двумя способами.

Оксиды. 1-й способ расчета.

, (2)

где: М_оксида – молярная масса оксида, г/моль;

n – число атомов оксидообразующего элемента в молекуле оксида; В – валентность этого элемента в данном оксиде.

= 111, 6 г/моль = 59, 8 г/моль

Например: г/моль

Оксиды. 2-й способ расчета.

Например:

(3)

= = 9 + 8 = 17 г/моль

= = 103, 6+8=111, 6 г/моль

= = 51, 8 + 8=59, 8 г/моль

Кислоты. 1-й способ расчета.

(4)

Под основностью кислоты понимают число ионов Н⁺, которое отдает молекула кислоты в реакции с основанием.

Для одноосновных кислот, например, HCl:

36, 5 г/моль

Для двух- и трехосновных кислот следует учитывать конкретные реакции. Например, для реакции

Н₃РО₄ + 3NaOH = Na₃PO₄ + 3H₂O (5)

= 32, 7 г/моль

Для реакции

Н₃РО₄ + 2NaOH = Na₂НPO₄ + 2H₂O (6)

= 49 г/моль

Для реакции

Н₃РО₄ + NaOH = NaН₂PO₄ + H₂O (7)

= 98 г/моль

Кислоты. 2-й способ расчета.

(8)

где R – кислотный остаток;

М_R – молярная масса кислотного остатка;

Z – абсолютная величина заряда иона кислотного остатка.

Примеры:

1 + 35, 5 = 36, 5 г/моль

= 1 + 31, 7 = 32, 7 г/моль

– для реакции по уравнению (5)

3. =

= 1 + 48 = 49 г/моль

– для реакции по уравнению (6)

4. =

= 1 + 97 = 98 г/моль

– для реакции по уравнению (7)

Основания. 1-й способ расчета.

(9)

Под кислотностью основания понимают число гидроксильных групп ,

отданных молекулой основания при взаимодействии с кислотой.

Для однокислотных оснований, например NaOH

40 г/моль

Для многокислотных оснований следует учитывать конкретные реакции.

Например, для реакции:

Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O (10)

= 26 г/моль

Для реакции:

Al(OH)₃ + 2HCl = AlОНCl₂ + 2H₂O (11)

= 39 г/моль

Для реакции:

Al(OH)₃ + HCl = Al(ОН) ₂ Cl+ H₂O (12)

= 78 г/моль

Основания. 2-й способ расчета.

17 (13)

где М_кат. – молярная масса катиона образованной соли; Z – заряд этого катиона.

Примеры:

1. = 40 г/моль

2. 17 = 26 г/моль

– для реакции по уравнению (10)

3. =

= 22 + 17 = 39 г/моль

– для реакции по уравнению (11)

4. +17=

= 61 + 17 = 78 г/моль

– для реакции по уравнению (12)

Соли. 1-й способ расчета.

= 58, 5 г/моль

где n – число катионов в молекуле соли; В – валентность катиона.

Например,

(14)

= 71 г/моль

= 57 г/моль

Соли. 2-й способ расчета.

где R – кислотный остаток; Кат – катион соли.

Например, = 23 + 35, 5 = 58, 5 г/моль

= 9 + 48 = 57 г/моль

= 92, 5 г/моль

= 106 г/моль

Эквивалентная масса кристаллогидрата равна сумме эквивалентных масс безводного вещества и воды с учетом количества молекул воды.

(15)

В окислительно-восстановительных реакциях эквивалентная массаокислителя или восстановителя равна его молярной массе, деленной на число электронов, принятых или отданных одним атомом, входящим в состав молекулы окислителя или восстановителя.

Пример:

+ 5e = восстановление, KMnO₄ - окислитель

= 36, 5 г/моль

- e =

окисление, HCl – восстановитель В результате ОВР марганец принял 5е, хлор отдал 1е. Поэтому:

= 31, 6 г/моль

При расчетах газообразных соединений более удобно пользоваться значениями эквивалентного объёма.

Эквивалентным объёмом называется объём, занимаемый при данных условиях одним эквивалентом газообразного вещества.

В общем виде эквивалентный объём газа рассчитывается по формуле:

, (16)

Для газов, состоящих из одноатомных молекул (гелий и все благородные газы), это 22, 4 л/моль.

Для водорода, фтора и хлора, молекулы которых состоят из двух атомов

(H₂, F₂, Cl₂), эквивалентный объём 11, 2 л/моль.

Эквивалентный объём кислорода 5, 6 л/моль.

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒