Эквиваленты и молярные массы эквивалентов.

Элемент или сложное вещество	Эквивалент, Э, [  ]	Молярная масса (М экв.) эквивалента, [г/моль]
Элемент Например, Са	Ээл = 1∙ f =1/В Э (Ca) = 1/2	Мэкв =M ∙ f = M/В М(½Ca) = 40/2 = = 20 г/моль
Кислота Например, H2S	Э кислоты = 1∙ f = = 1/основность Э кислоты = 1∙ f = =1/основность	Мэкв =M ∙ f = M/основность М(½Н2S).=34 ∙ 1/2 = = 17 г/моль
Основание Например, Са(OH)2	Эосн = 1∙ f = = 1/кислотность Э [Ca(OH)2] = 1/2	Мэкв =M ∙ f = = M/кислотность М[½Ca(OH)2] = = 74 / 2 = 37 г/моль
Соль Например, Al2S3	Эсоли = 1∙ f = 1 / n ∙ В = = Э [Al2S3] = 1/2 ∙ 3 = 1/6	М экв =M ∙ f = = M / n ∙ В М(1/6 Al2S3) = = 150 / 6 = 25 г/моль

Эквивалент и молярная масса эквивалента сложного вещества определяются конкретной реакцией, в которой участвует данное вещество.

Эквиваленты простых и сложных веществ

Например.

Чему равен эквивалент и молярная масса эквивалента серной кислоты в реакциях с раствором щелочи, если образуется:

а) NаНSО₄и б)Nа₂SО₄?

Решение.

а) В реакции с образованием гидросульфата натрия серная кислота нейтрализуется не полностью:

Н₂SО₄+NаОН =NаНSO₄+ Н₂О.

В этой реакции серная кислота проявляет основность равную 1. Из этого следует, что фактор эквивалентности этой кислоты в данной реакции равен 1. Найдем значение эквивалента кислоты в данной реакции:

Э (H₂SO₄) =1∙f= 1/основность = 1.

Найдем значение молярной массы эквивалента кислоты:

М_экв(H₂SO₄) =M∙f =M/основность = 98/1 = 98 г/экв,

б) Сульфат натрия образуется при полной нейтрализации кислоты:

Н₂SО₄+ 2NаОН =Na₂SO₄+2Н₂О.

В этой реакции основность, проявляемая Н₂SO₄, равна 2 и значение фактора эквивалентности в этом случае равно 2.

Отсюда:

Э (H₂SO₄) =1 ∙f = 1/основность = 1/2 моль,

М_экв(½H₂SO₄) =M/основность = 98/2= 49 г/моль.

Для газообразных веществ удобно пользоваться понятием молярный объем эквивалента (V_экв).

Молярный объем эквивалента представляет собой объем одного моль эквивалентов газообразного вещества при нормальных условиях. Размерность молярного объема эквивалента [л/моль].

Так, 1 моль эквивалентов водорода (один моль атомов Н) имеет массу 1 г. Используя следствие из закона Авогадро, нетрудно рассчитать объем, занимаемый одним эквивалентом водорода.

1 моль молекул Н₂имеет массу 2 г и занимает объем 22,4 л, а объем, занимаемый одним эквивалентом водорода (одним моль атомов элемента водорода), который имеет массу 1 г, найдем из пропорции:

2 г Н₂→ 22,4 л

1 г Н₂→хл

x= 11,2 л, т.е.V_экв(H) =11,2 л/моль.

Аналогично можно рассчитать молярный объем эквивалента для кислорода, который будет равен:

V_экв (½O) = 5,6 л/моль.

Введение в химию понятия «эквивалент» позволило сформулировать закон, называемый законом эквивалентов (И. Рихтер.).В современной трактовке закон гласит:

массы реагирующих друг с другом веществ пропорциональны молярным массам их эквивалентов.

Закон эквивалентов можно записать в следующем виде:

где m₁иm₂массы взаимодействующих веществ;М_экв.1иМ_экв.2 молярные массы эквивалентов.

Если вещества находятся в газообразном состоянии, удобно пользоваться понятием «молярный объем эквивалента» и следующей формулировкой закона эквивалентов:

объемы реагирующих друг с другом газообразных веществ пропорциональны молярным объемам их эквивалентов.

V₁/V₂=V_экв1/V_экв2 , где