Объемы газов, которые при одинаковых условиях вступают в реакцию и которые получаются в результате реакции, относятся друг к другу как небольшие целые числа.

Согласно закону Авогадро равное число молекул различных газов при одинаковых условиях занимает одинаковый объем. Значит, 1 моль молекул любого газа при одинаковых условиях занимает одинаковый объем. Поэтому в реакции H₂ + Cl₂ = 2HCI один объем водорода соединяется с одним объемом хлора, и образуются два объема хлороводорода, т. е. объемные отношения газов 1:1:2. Эти отношения можно определить по коэффициентам, которые стоят перед газообразными соединениями в химическом уравнении. Закон объемных отношений помогает рассчитать объемы газов, которые вступают в реакцию или получаются в результате реакции.

2.5 Закон эквивалентов

Согласно закону постоянства состава различные элементы соединяются друг с другом в определенных (эквивалентных) отношениях масс.

Понятие эквивалент означает равноценный, равнозначный. Чтобы правильно понять определение химического эквивалента, рассмотрим, например, какие количества кальция и цинка понадобятся для получения 1 моль атомов Н при их взаимодействии с кислотой:

Ca + 2HCl = CaCl₂ + H₂↑,

Исходя из уравнения реакции, запишем:

40 г/моль Са - 2 г/моль Н

х» Ca – 1» H

x = 20 г/моль Са

Для реакции Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑ имеем

65 г/моль Zn — 2 г/моль Н

х» Zn - 1» H

х=32,5 г/моль Zn

Сопоставляя данные из первой и второй пропорций, можно утверждать, что для получения 1 моль атомов Н требуется 20 г/моль Са или 32,5 г/моль Zn. Таким образом, в рассмотренных реакциях 20 г/моль Са в химическом понимании равноценны, эквивалентны 32,5 г/моль Zn, так как они вытесняют одно и то же количество водорода.

Понятие эквивалентности реагирующих веществ в химических реакциях было и остается одним из основных понятий в химии. По рекомендации ИЮПАК эквивалентом соединения называется реальная или условная частица, которая может присоединять, высвобождать или быть каким-либо другим образом эквивалентна одному иону водорода в кислотно-основных реакциях или одному электрону в окислительно-восстановительных реакциях. При использовании понятия «эквивалент» всегда необходимо указать, к какой конкретной реакции он относится.

В кислотно-основной реакции

шести атомам водорода (в трех молекулах H₂SO₄) соответствуют две молекулы Al(OH)₃. Следовательно, одному атому водорода эквивалентна 1/3 (одна треть) молекулы Al(OH)₃. Число 1/3 в этом примере называется фактором эквивалентности. Его обозначают f_экв.

Единицей количества эквивалента (как любой другой структурной единицы вещества) является моль. Масса одного эквивалента вещества – эквивалентная масса (М_Э). Как и молярная масса, эквивалентная масса выражается в г/моль.

М_Э = f_экв·М

В конце XVIII в. немецкий ученый Рихтер открыл закон эквивалентов, который в настоящее время формулируется так:

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: