ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
ЭКВИВАЛЕНТ. ЗАКОН ЭКВИВАЛЕНТОВ
С установлением закона постоянства состава в химию было введено понятие химического эквивалента или эквивалентного количества вещества элемента. В качестве исходных величин при определении химических эквивалентов приняты эквивалент водорода и эквивалент кислорода. Химический эквивалент элемента – безразмерная (относительная) величина, равная отношению массы элемента к массе соединяющегося с ним водорода или к массе вещества, замещающего его в соединениях. Количество вещества в граммах, численно равное его эквиваленту называется грамм – эквивалентом (широко применяемая и подлежащая изъятию единица массы химического элемента или соединения). Для перехода от массы, выраженной в грамм – эквиваленте, к количеству вещества, выраженному в молях, следует разделить числовое значение грамм – эквивалента: для химического элемента – на его валентность, для кислоты – на его основность (число ионов водорода), для основания – на его кислотность (число гидроксильных групп), для соли – на сумму зарядов образующих ее катионов или анионов, для окислителя (в реакциях окисления-восстановления) – на число электронов, полученных атомом (или атомами) восстановленного элемента. Определение химических эквивалентов основывается на законе эквивалентов: все химические вещества взаимодействуют друг с другом в количестве, пропорциональном их эквивалентам. Математически этот закон выражается зависимостью:
,
где m 1 и m 2 − массы реагирующих веществ; Э1 и Э2 – соответственно их эквиваленты. Если одно из веществ находится в газообразном состоянии, то математически выражение закона принимает вид:
,
где m и Э – массы реагирующих веществ; V 2 – объем второго реагирующего вещества; V г.-экв2 – объем, занимаемый одним грамм-эквивалентом этого вещества; V 2 и V г.-экв2 должны быть измерены при одинаковых условиях (р и t).
При нормальных условиях V г.-экв2 водорода составляет 11200см3, V г.-экв2 кислорода – 5600 см3. Химический эквивалент любого элемента устанавливают экспериментально химическим или электрохимическим путем. В основе химического определения лежит закон эквивалентов, а электрохимического определения – закон Фарадея. Среди различных методов определения эквивалентов наибольшее распространение получили: Метод прямого определения. Эквивалент определяется из данных прямого синтезаводородного или кислородного соединения данного элемента. Пример. На окисление 0,253 г магния расходовалось 0,167 г кислорода. Чему равен эквивалент магния?
ЭМg = . Аналитический метод. Осуществляется точный анализ соединения данного элемента с любым другим, эквивалент которого известен, и по составу соединения вычисляется эквивалент. Пример. Анализом хлористого серебра установлено, что оно содержит 75,26 % хлора. Определить эквивалент хлора, если известно, что эквивалент серебра равен 107,88:
ЭСl = .
Метод вытеснения водорода используется для определения эквивалентов тех металлов, которые способны вытеснить водород из разбавленных кислот и щелочей. Эквивалент определяется из отношения массы данного элемента к массе или объему вытесненного водорода, соответственно и эквивалент V г.-экв2 водорода выражают в массовых или объемных единицах. Пример. При взаимодействии 5,4 г металла с кислотой выделилось 6720 см3 водорода, измеренного при нормальных условиях. Чему равен эквивалент металла?
ЭМе = .
При вычислении объемов газа при нормальных условиях удобно пользоваться соотношением: тонна-молекула занимает объем 22400 м3.
Электрохимический метод. Определяется массовое количество элемента, осаждающегося на электроде при электролизе соединения данного элемента. Эквивалент рассчитывают по закону Фарадея. Пример. При пропускании тока силою 2 А в течение 2412 с через раствор азотнокислого серебра выделилось 0,539 г серебра. Чему равен эквивалент серебра?
ЭАg =
Химический эквивалент элемента Ээл можно вычислить, исходя из его атомной массы (А) и валентности (В):
Ээл = А / В.
Отсюда следует, что элемент, проявляющий в соединениях переменную валентность, будет иметь несколько значений эквивалентов.
Понятие «эквивалент» распространяется и на сложные соединения: оксиды, гидроксиды, кислоты, соли. Так как сложные соединения преимущественно вступают в реакции обмена, то по отношению к ним иногда применяют понятие «обменный эквивалент». Эквивалент кислоты Эк − это такое ее количество, которое содержит 1,008 частей водорода, способных к обмену. Его рассчитывают по формуле:
Эк = М к / n,
где М к = Эк − молекулярная масса кислоты; Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|