7. Правила и формулы расчета молярных эквивалентных масс (мэ)

для разных веществ:

7.1. Для простых одноатомных веществ и для одного химического элемента в сложном веществе: М_Э = М/п = А/п,

где А – атомная масса, n – валентность химического элемента.

Например, М_Э(Al) = 27/3 = 9 г /моль (эквивалентов), М_Э(О) = 16/2 = 8 г/моль;

7.2. Для простых многоатомных (из двух и более атомов) и сложных веществ эквивалентную массу рассчитывают по общей формуле М_Э = М/ п.k,

где М – молярная масса вещества, п – валентность одного, любого, элемента;

k – количество атомов этого элемента в молекуле.

Например, М_Э(О₂) = 32/2.2 = 8, г /моль (эквивалентов), М_Э(N₂) = 28/2.2 = 7, г /моль; М_Э(Al₂О₃) = (27.2 + 16.3)/3.2 = (54 + 48)/6 = 102/6 = 17, г/моль.

7.3. Эквивалентная масса сложного вещества равна сумме эквивалентных масс образующих его химических элементов.

Например, М_Э(Al₂О₃) = М(Al)/п(Al) + М(О)/п(О)= 27/3 + 16/2 = 17 г/моль. При этом f_Э(Al₂О₃)= М_Э(Al₂О₃)/М(Al₂О₃)= 17 г/моль/102 г/моль = 1/6, Э(Al₂О₃)= 1/6 моль, число эквивалентов п_Э(Al₂О₃) = 6 (6Э в 1 моле вещества Al₂О₃).

7.4. Для вычисления эквивалентных масс сложных веществ разных классов можно использовать следующие формулы (при условии полного замещения соответствующих функциональных групп или атомов, ионов, количество которых указано в формуле индексом; в противном случае, в реакциях неполного замещения, следует учитывать количество прореагировавших групп, атомов, ионов):

7.4.1. Эквивалентная масса оксида:

М_Э(окс) = М(окс)/k . п = М(окс.)/п_Э = М(окс). f_Э,

где М(окс) – молярная масса оксида, k – количество атомов какого-либо одного элемента в составе молекулы оксида, n – валентность этого элемента; п_Э — число эквивалентов, п_Э = k . п эквивалентов Э и f_Э — фактор эквивалентности оксида, f_Э = 1/ п_Э.

Например, М_Э(Мп₂О₇) = (55.2 + 16.7)/7.2 = 222/14 = 15,8 г/моль (эквивалентов).

7.4.2. Эквивалентная масса основания:

М_Э(осн)=М(осн)/k(ОН) = М(осн)/п_Э ,

где М(осн.) – молярная масса, k(ОН) – кислотность основания, т.е. количество гидроксидных групп ОН^- в молекуле основания, равное числу эквивалентов п_Э в случае полного замещения групп ОН^-; при неполном замещении, например, при недостатке кислоты, п_Э равно числу прореагировавших ОН^--групп.

Например, М_Э (Са(ОН)₂) = 74/2 = 37 г/моль – в случае полного замещения обеих групп ОН^-, как в химической реакции: Са(ОН)₂ + 2HCl = СаCl₂ + 2Н₂О.

При замещении одной ОН^-–группы М_Э(Са(ОН)₂) = 74/1 = 74 г/моль –

как, например, в реакции: Са(ОН)₂ + HCl = СаОНCl + Н₂О.

7.4.3. Эквивалентная масса кислоты:

М_Э(кисл) = М(кисл)/ k(Н)= М(кисл)/п_Э ,

где М(кисл) – молярная масса, k(Н) – основность кислоты, т.е. количество атомов Н в молекуле кислоты, равное числу эквивалентов п_Э кислоты при полном замещении атомов водорода; в случае их частичного замещения – например, при избытке кислоты – п_Э равно числу прореагировавших атомов Н).

Например, М_Э(Н₂SO₄) = 98/2 = 49 г /моль, п_Э = 2Э (эквивалентам) – при полном замещении двух атомов водорода: 2NaCl + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2HCl.

При недостатке соли (избытке кислоты) возможна реакция замещения только одного атома водорода: NaCl + H₂SO₄ = NaНSO₄ + HCl,

и тогда М_Э(Н₂SO₄) = 98/1 = 98 г /моль, Э(Н₂SO₄) = 1 моль, п_Э = 1Э.