1). Определить степень окисления элемента образующего оксид.

Определяем степень окисления элемента, образующего оксид, помня, что степень окисления атома кислорода в оксидах равна -2, а молекула любого вещества электронейтральна (ее заряд равен 0).

Над символами атомов элементов в формуле вещества расставим степени окисления атомов элементов. Так как степень окисления атома железа не известна, то обозначим ее через Х, тогда:

_{Х - 2}

Fe₂O₃

Запишем сумму степеней окисления атомов всех элементов, приравняем ее к нулю (молекула любого вещества электронейтральна).

_{Х - 2}

Fe₂O₃

2 × Х + 3 × (- 2) = 0

Решим уравнение с одним неизвестным:

2Х - 6 = 0 ,

Х = + 6/2 = + 3.

2). По формуле оксида определить число атомов элемента образующего оксид и число атомов кислорода.

В молекуле Fe₂O₃ два атома железа и три атома кислорода.

3). Определить молярную массу оксида:

М(Fe₂O₃) = 2А(Fe) + 3А(О) = 2 × 55,85 + 3 × 16 = 111,7 + 48 = 159,7 г/моль.

4). Рассчитать М_экв(оксида):

_{М(оксида)}

ВформулуМ_экв.(в-ва) = или

^{Степень окисления элемента × Число атомов элемента}

_{М(оксида)}

М_экв.(в-ва) =

^{В × С}

подставляем найденные в пунктах 1, 2, 3 значения:

_159,7

М_экв.(Fe₂O₃) = = 26,61 г/моль.

^{3 × 2}

Ответ: М_экв.(Fe₂O₃) = 26,61 г/моль.

Эквивалентную массу оксида можно рассчитать и по эквивалентным массам элемента, образующего оксид и кислорода:

М_экв.(оксида) = М_экв.(Эл.) + М_экв.(О),

где Эл. – элемент, образующий оксид.

_55,85

М_экв.(Fe) = = 18,61 г/моль;

³

₁₆

М_экв.(O) = = 8 г/моль;

²

М_экв.(Fe₂O₃) = М_экв.(Fe) + М_экв.(O) = 18,61 + 8 = 26,61 г/моль.

Ответ: М_экв.(Fe₂O₃) = 26,61 г/моль.

5). Для других сложных веществ:

_М(в-ва)

М_экв.(в-ва) = ,

^Фn

где М(в-ва) – молярная масса вещества;

Ф_n – заряд функциональной группы;

n – число функциональных групп в молекуле вещества, участвующих в химической реакции.

Функциональной группы кислот является ион водорода, оснований – гидроксид-ион, солей – катион металла.

Рассчитаем молярные массы эквивалентов H₃PO₄ ; Ba(OH)₂ и Cr₂(SO₄)₃

_{+ – 3+}

при помощи участия ионов Н – кислот; ОН – основания и Cr – соли в реакциях

_{+ __ 3+}

полного обмена ионов Н – кислот; ОН – основания и Cr:

_М(H₃PO₄) ₉₈

М_экв.(H₃PO₄) = = = 32,66 г/моль;

^{Фn 3 × 1}

_М(Ва(ОН)₂) _171,33

М_экв.(Ва(ОН)₂) = = = 85,66 г/моль;

^{Фn 2 × 1}

_М(Cr₂(SО₄)₃) ₃₉₂

М_экв.(Cr₂(SО₄)₃) = = = 65,33 г/моль;

^{Фn 3 × 2}

В любой химической реакции один эквивалент одного реагирующего вещества взаимодействует с одним эквивалентом другого вещества, образуя эквивалентные количества продуктов реакции.

В результате работ И.В. Рихтера (1792 – 1800 гг.) был открыт закон эквивалентов: массы взаимодействующих веществ прямо пропорциональны их химическим эквивалентам.

Для количественных расчетов используется закон эквивалентов: массы реагирующих и образующихся веществ относятся друг к другу, как их эквивалентные массы, т.е. все вещества реагируют друг с другом в эквивалентных количествах в соответствии с законом эквивалентов.

Математическое выражение закона эквивалентов имеет следующий вид:

m_{1 =} m_экв (1) или m_{1 =} m₂

m₂ m_экв(2) m_экв (1)m_экв (2)

где m₁ и m₂ – массы реагирующих или образующихся веществ;

m_экв(1) и m_экв(2) – эквивалентные массы этих веществ.

Пример: Определите массу карбоната натрия Na₂CO₃, необходимую для полной нейтрализации 1,96 кг серной кислоты H₂SO₄.

Решение: воспользуемся законом эквивалентов m(Na₂CO₃) ₌ m_экв (Na₂CO₃)

m(H₂SO₄) m_экв(H₂SO₄)

определяем эквивалентные массы веществ, исходя из их химических формул:

m_экв(Na₂CO₃) = = 53 г/моль;

m_экв(H₂SO₄) = = 49 г/моль, тогда

Х ₌ 53 г/моль , отсюда Х = 2,12 кг.

1,96 кг 49 г/моль

Например: в реакции HCl + KOH → KCl + H₂O один эквивалент HCl реагирует с одним эквивалентом KOH с образованием по одному эквиваленту KCl и H₂O. На основании молярной массы эквивалентов можно записать следующее выражение:

m(HCl) = Э(KCl) _. .

^{m(KOH) Э(H2O)}