- Lygiaverčio svorio kilmė
- Programos
- Naudojimas bendrojoje chemijoje
- Metalai
- Rūgštys
- Naudojimas tūrinėje analizėje
- Naudojimas gravimetrinėje analizėje
- Gravimetrinis nikelio nustatymas
- Panaudojimas polimerų chemijoje
- Kaip tai apskaičiuoti? Pavyzdžiai
- -Ekvivalentinis cheminio elemento svoris
- Lygiavertis kalcio svoris
- Lygiavertis aliuminio svoris
- Nikelio ekvivalento svoris
- - ekvivalentiškas oksido svoris
- Lygiavertis aliuminio oksido (Al
- - lygiavertis pagrindo svoris
- Ekvivalentinis geležies hidroksido, Fe (OH) svoris
- - lygiavertis rūgšties svoris
- Lygiavertis druskos rūgšties, HCl, svoris
- Lygiavertis sieros rūgšties svoris
- - lygiavertis druskos svoris
- Geležies sulfato Fe
- Nuorodos
Medžiagos ekvivalentinis svoris (PE) yra tas, kuris dalyvauja cheminėje reakcijoje ir yra naudojamas kaip titravimo pagrindas. Priklausomai nuo reakcijos tipo, ji gali būti apibrėžta vienaip ar kitaip.
Rūgščių-šarmų reakcijose PE yra medžiagos, reikalingos tiekti arba reaguoti su vienu moliu H + (1,008 g), svoris gramais ; atliekant redoksines reakcijas, medžiagos, kurią reikia tiekti arba reaguoti su vienu elektronų moliu, svoris gramais.
Šaltinis: M.Minderhoud („Amada44“ baltas fonas), per „Wikimedia Commons“
Kritulių susidarymo ar komplekso reakcijų atveju - medžiagos masė, reikalinga tiekti arba reaguoti su vienu moliu vienvalenčio katijono, 1/2 mol dvivalenčiu katijonu, 1/3 mol trisvalenčiu katijonu . Ir taip toliau.
Nors iš pradžių tai gali atrodyti šiek tiek sudėtinga, kai kurios medžiagos visada chemiškai elgiasi vienodai; todėl nėra sunku išmokti PE vertybių atsižvelgiant į atvejus.
Lygiaverčio svorio kilmė
Johnas Daltonas (1808) pasiūlė lygiavertį vandenilio masės vienetą. Tačiau dėl šio požiūrio kilo nemažai prieštaravimų. Pavyzdžiui, buvo pažymėta, kad dauguma elementų tiesiogiai nereagavo su vandeniliu, sudarydami paprastus junginius (XH).
Be to, elementai su įvairiomis oksidacijos būsenomis, pavyzdžiui, permanganatas, turi daugiau nei vieną ekvivalentinį svorį. Dėl to buvo sunku priimti lygiavertį svorį kaip masės vienetą.
Dimitrio Mendelejevo (1869 m.) Pateiktas periodinės lentelės, kurioje elementų cheminės savybės buvo susijusios su jų atominių svorių išdėstyta tvarka, svarus argumentas buvo tų, kurie prieštaravo lygiaverčio svorio naudojimui kaip vieneto vienetas. mišios.
Tiesą sakant, nereikia vartoti termino „ekvivalentas“, nes bet kurį stechiometrinį skaičiavimą galima atlikti atsižvelgiant į apgamus. Tačiau šis terminas dažnai vartojamas ir neturėtų būti ignoruojamas.
Patogumui buvo įvestas terminas „ekvivalentas“: bet kurios rūgšties ekvivalentas reaguoja su bet kurios bazės ekvivalentu; vienas ekvivalentas bet kurio oksiduojančio agento reaguoja su vienu ekvivalentu bet kurio redukuojančio agento ir kt.
Programos
Naudojimas bendrojoje chemijoje
Metalai
PE naudojimas elementuose ir cheminiuose junginiuose buvo pakeistas jo molinės masės naudojimu. Pagrindinė priežastis yra elementai ir junginiai, kurių svoris yra didesnis nei lygiavertis.
Pavyzdžiui, geležis (Fe), elementas, kurio atominė masė yra 55,85 g / mol, turi dvi valencijas: +2 ir +3. Todėl jis turi du lygiaverčius svorius: kai jis veikia su valencija +2, jo ekvivalentinis svoris yra 27,93 g / ekv; tuo tarpu, naudojant valentingumą +3, jo ekvivalentinis svoris yra 18,67 g / ekv.
Žinoma, negalima kalbėti apie lygiaverčio Fe svorio egzistavimą, tačiau galima pabrėžti Fe atominio svorio egzistavimą.
Rūgštys
Fosforo rūgšties molekulinė masė yra 98 g / mol. Kai ši rūgštis išsiskiria į H + + H 2 PO 4 - , jos ekvivalentinis svoris yra 98 g / ekv., Nes ji išskiria 1 molį H + . Jei fosforo rūgštis skaidosi į H + + HPO 4 2– , jos ekvivalentinis svoris yra (98 g.mol -1 ) / (2eq / mol -1 ) = 49 g / ekv. Šioje disociacijoje H 3 PO 4 išskiria 2 molius H + .
Nors jis nėra titruojamas vandeninėje terpėje, H 3 PO 4 gali išsiskirti į 3 H + + PO 4 3– . Šiuo atveju ekvivalentinis svoris yra (98 g.mol -1 ) / (3 ekv.mol -1 ) = 32,7 g / ekv. H 3 PO 4 tokiu atveju suteikia 3 moliuskus H + .
Taigi, fosforo rūgštis turi iki 3 ekvivalentinių svorių. Bet tai nėra atskiras atvejis, todėl, pavyzdžiui, sieros rūgštis turi du lygiaverčius svorius, o angliarūgštė taip pat turi.
Naudojimas tūrinėje analizėje
- Norint sumažinti klaidas, kurios gali būti padarytos sveriant medžiagas, analitinėje chemijoje pirmenybė teikiama didesnio ekvivalento svorio medžiagai. Pavyzdžiui, titruojant natrio hidroksido tirpalą skirtingo svorio ekvivalento rūgštimis. Rekomenduojama naudoti rūgštį, kurios svoris didžiausias.
- Naudodami kietos rūgšties, galinčios reaguoti su natrio hidroksidu, masę, galite pasirinkti iš trijų kietų rūgščių: oksalo rūgšties dihidrato, kalio rūgšties ftalato ir kalio hidrogenijodato, kurių svoris lygus atitinkamai 63,04 g / ekv., 204,22 g / ekv. ir 389 g / ekv.
Tokiu atveju titruojant natrio hidroksidą pageidautina naudoti kalio hidrojoddato rūgštį, nes, nes jos ekvivalentinis svoris didesnis, santykinė paklaida, padaryta ją sveriant, yra mažesnė.
Naudojimas gravimetrinėje analizėje
Ekvivalentinis svoris savaip apibrėžiamas šioje medžiagos analizės metodikoje. Čia kritulių masė atitinka vieną gramą analitės. Tai yra elementas ar junginys, kuris domina atliekamą tyrimą ar analizę.
Gravimetrijoje įprasta cituoti analizės rezultatus kaip analitės masės dalį, dažnai išreikštą procentais.
Lygiavertiškumo koeficientas paaiškinamas kaip skaitmeninis faktorius, iš kurio reikia padauginti nuosėdų masę, kad būtų gaunama analitės masė, paprastai išreikšta gramais.
Gravimetrinis nikelio nustatymas
Pavyzdžiui, atliekant gravimetrinį nikelio nustatymą, jame esančios nuosėdos yra bis (nikelio dimetilglikoksimas), kurio molinė masė yra 288,915 g / mol. Nikelio molinė masė yra 58,6934 g / mol.
Nuosėdų molinė masė, padalyta iš nikelio molinės masės, duoda tokį rezultatą:
288,915 g.mol -1 / 58,6934 g.mol -1 = 4,9224. Tai reiškia, kad 4,9224 g junginio prilygsta 1 g nikelio; Arba kitaip tariant, 4,9224 g nuosėdų yra 1 g nikelio.
Ekvivalentiškumo koeficientas apskaičiuojamas nikelio molinę masę padalijus iš nuosėdų, kuriose yra jo, molinės masės: 58,693 g.mol -1 / 288,915 g.mol -1 = 0,203151. Tai rodo, kad grame nikelio turinčių nuosėdų yra 0,203151 g nikelio.
Panaudojimas polimerų chemijoje
Polimerų chemijoje ekvivalentiškas polimerizacijos reagento svoris yra polimero, turinčio vieną reaktyvumo ekvivalentą, masė.
Tai ypač svarbu jonų mainų polimerų atveju: vienas ekvivalentas jonų mainų polimero gali pakeisti vieną molį vienatūrių jonų; bet tik pusė molio dvigubai įkrautų jonų.
Paprastai polimero reaktyvumą reikia išreikšti atvirkštiniu ekvivalento svoriu, kuris išreiškiamas mmol / g arba meq / g vienetais.
Kaip tai apskaičiuoti? Pavyzdžiai
-Ekvivalentinis cheminio elemento svoris
Jis gaunamas padalijus jo atominę masę iš valentingumo:
Peq = Pa / v
Yra elementų, kurie turi tik vieną lygiavertį svorį, ir elementų, kurie gali turėti 2 ar daugiau.
Lygiavertis kalcio svoris
Atominis svoris = 40 g / mol
Valensija = +2
Peq = 40 g.mol -1 / 2eq.mol -1
20 g / ekv
Lygiavertis aliuminio svoris
Atominis svoris = 27 g / mol
Valensija = +3
Peq = 27 g.mol -1 / 3 ekv.mol -1
9 g / ekv
Nikelio ekvivalento svoris
Atominis svoris = 58,71 g / mol
Valensija = +2 ir +3
Nikelis turi du lygiaverčius svorius, susijusius su tuo, kada jis reaguoja su valentingumu +2 ir kada jis reaguoja su valentingumu +3.
Peq = 58,71 g.mol -1 / 2 ekv.mol -1
29,35 g / ekv
Peq = 58,71 g.mol -1 / 3 ekv.mol -1
19,57 g / ekv
- ekvivalentiškas oksido svoris
Vienas iš būdų apskaičiuoti ekvivalentinį oksido svorį yra jo molekulinę masę padalijus iš metalo valentingumo sandaugos ir metalo indekso.
Peq = Pm / V S
Pm = oksido molekulinė masė.
V = metalo valentingumas
S = metalo indeksas
Produktas V · S yra nurodytas kaip visas arba grynasis katijono krūvis.
Lygiavertis aliuminio oksido (Al
Molekulinė masė = Al (2 x 27 g / mol) + O (3 x 16 g / mol)
102 g / mol
Valensija = +3
Indeksas = 2
Peq Al 2 O 3 = Pm / V S
Peq Al 2 O 3 = 102 g.mol -1 / 3 ekvol -1 . du
17 g / ekv
Yra dar vienas būdas išspręsti šią problemą remiantis stechiometrija. 102 g aliuminio oksido yra 54 g aliuminio ir 48 g deguonies.
Peq del Al = atominis svoris / Valensija
27 g.mol -1 / 3 ekv.mol -1
9 g / ekv
Remiantis lygiaverčiu aliuminio svoriu (9 g / ekv.), Apskaičiuota, kad 54 g aliuminio yra 6 ekvivalentai aliuminio.
Tada iš ekvivalentų savybių: 6 ekvivalentai aliuminio sureaguos su 6 ekvivalentais deguonies, kad gautų 6 ekvivalentus aliuminio oksido.
Po 102 g. aliuminio oksido yra 6 ekvivalentai.
Taigi:
Mažas iš Al 2 O 3 = 102 g / 6 ekv
17 g / ekv
- lygiavertis pagrindo svoris
Ekvivalentinis svoris gaunamas padalijus jo molekulinę masę iš oksihidrido grupių (OH) skaičiaus.
Ekvivalentinis geležies hidroksido, Fe (OH) svoris
Molekulinė masė = 90 g / mol
OH skaičius = 2
Peq Fe (OH) 2 = 90 g.mol -1 / 2 ekv.mol -1
45 g / ekv
- lygiavertis rūgšties svoris
Apskritai jis gaunamas padalijus jo molekulinę masę iš vandenilio, kurį jis atiduoda arba išskiria, skaičiaus. Tačiau polirotoninės rūgštys gali skirtis arba išskirti H skirtingais būdais, todėl jos gali turėti daugiau nei vieną ekvivalentinį svorį.
Lygiavertis druskos rūgšties, HCl, svoris
HCl ekvivalento svoris = molekulinė masė / vandenilio skaičius
Peq HCl = g.mol -1 / 1 ekv.mol -1
36,5 g / ekv
Lygiavertis sieros rūgšties svoris
Sieros rūgštis (H 2 SO 4 ) gali išsiskirti dviem būdais:
H 2 SO 4 => H + + HSO 4 -
H 2 SO 4 => 2 H + + SO 4 2
Kai jis paleidžia H +, jo PE yra:
Molekulinė masė = 98 g / mol
Peq = 98 g.mol -1 / 1 ekv.mol -1
98 g / mažas
Ir kai paleisite 2H + :
Molekulinė masė = 98 g / mol
Peq = 98 g.mol -1 / 2 ekv.mol -1
49 g / ekv
Dėl tos pačios priežasties fosforo rūgštis (H 3 PO 4 ), kurios molekulinė masė 98 g / mol, gali turėti iki trijų ekvivalentinių svorių: 98 g / ekv., 49 g / ekv. Ir 32,67 g / ekv.
- lygiavertis druskos svoris
Galiausiai druskos ekvivalentinį svorį galima apskaičiuoti padalijus jos molekulinę masę iš metalo valentingumo ir metalo indekso sandaugos.
PE = PM / V S
Geležies sulfato Fe
Molekulinė masė = 400 g / mol
Geležies valentingumas = +3 ekv / mol
Geležies indeksas = 2
Peq = 400 g.mol -1 / 3 ekv.mol -1 x 2
66,67 g / ekv
Nuorodos
- Diena, RA JR. Ir Underwood, AL Kiekybinė analitinė chemija. 5-ojo leidimo vertimas į anglų kalbą. Redakcija „Prentice Hall Interamericana“
- Neorganinė chemija. (sf). Lygiaverčio oksido svorio nustatymas. Atkurta iš: fullquimica.com
- Vikipedija. (2018 m.). Lygiavertis svoris. Atkurta iš: en.wikipedia.org
- Enciklopedijos „Britannica“ redaktoriai. (2016 m. Rugsėjo 26 d.). Lygiavertis svoris. „Encyclopædia Britannica“. Atkurta iš: britannica.com
- Ori, Džekai. (2018 m. Balandžio 30 d.). Kaip apskaičiuoti ekvivalentinį svorį. Mokslas. Atgauta iš: sciencing.com
- 2 dalies ekvivalentinis svoris: nežinomo rūgšties mėginio titravimas. (sf). Atkurta iš: fakultetas.uml.edu
- Bergstresser M. (2018). Lygiavertis svoris: apibrėžimas ir formulė. Tyrimas. Atgauta iš: study.com