Закон эквивалентов. Понятие эквивалент. Молярная масса эквивалента. Молярная масса эквивалента оксида


Химик.ПРО - Молярная масса эквивалента металла

При окислении 16,74 грамм двухвалентного металла образовалась 21,54 грамма оксида. Вычислите молярную массу эквивалента металла и его оксида. Чему равна атомная масса металла?

Решение задачи

Согласно закону эквивалентов: массы реагирующих веществ пропорциональны молярным массам эквивалента этих веществ.

закон эквивалентов

По условию задачи оксид образован двухвалентным металлом, следовательно, формулу запишем так MeO.

Исходя из массы оксида металла и массы металла, определим массу кислорода по формуле:

m (O) = m (MeO) – m (Me)

Получаем:

m (O) = 21,54 – 16,74 = 4,8 (г).

Закон эквивалентов в данном случае имеет вид:

закон эквивалентов

Из уравнения находим молярную массу эквивалента металла:

молярная масса эквивалента металлаПолучаем:

молярная масса эквивалента металла

Рассчитаем молярную массу металла по формуле:

формула нахождения молярной массы через молярную массу эквивалента

Где:

М – молярная  масса,

В – валентность,

Э – эквивалентная масса

n – число атомов элемента в соединении.

Получаем:

M (Мe) = 2 ∙ 27,9 = 55,8 (г/моль).

Напомню, что молярная масса вещества, имеющего атомную или металлическую структуру, численно равна относительной атомной массе.

Следовательно, атомная масса металла равна 55,8 г/моль. А металл – железо (Fe).

Учитывая, что молярная масса оксида железа (FeO) равна 71,8 г/моль, найдем молярную массу эквивалента оксида железа (FeO) рассчитаем по формуле:

формула нахождения эквивалентной массы

Получаем:

Э (FeO) = 71,8/2 = 35,9 (г/моль).

Ответ:

молярная масса эквивалента металла равна 27,9 г/моль;

атомная масса металла равна 55,8 г/моль;

молярная масса эквивалента оксида равна 35,9 г/моль.

Похожие задачи по химии

himik.pro

ХИМИЧЕСКИЙ ЭКВИВАЛЕНТ

Эквивалент – это реальная или условная частица, которая в кислотно-основных реакциях присоединяет (или отдает) один ион Н+ или ОН–, в окислительно-восстановительных реакциях принимает (или отдает) один электрон, реагирует с одним атомом водорода или с одним эквивалентом другого вещества. Например, рассмотрим следующую реакцию: 

h4PO4 + 2KOH ® K2HPO4 + 2h3O. 

В ходе этой реакции только два атома водорода замещаются на атомы калия, иначе, в реакцию вступают два иона Н+ (кислота проявляет основность 2). Тогда по определению эквивалентом h4PO4 будет являться условная частица 1/2h4PO4, т.к. если одна молекула h4PO4 предоставляет два иона Н+, то один ион Н+ дает половина молекулы h4PO4.

С другой стороны, на реакцию с одной молекулой ортофосфорной кислотой щелочь отдает два иона ОН–, следовательно, один ион ОН– потребуется на взаимодействие с 1/2 молекулы кислоты. Эквивалентом кислоты является условная частица 1/2Н3РО4, а эквивалентом щелочи частица КОН.

Число, показывающее, какая часть молекулы или другой частицы вещества соответствует эквиваленту, называется фактором эквивалентности (fЭ). Фактор эквивалентности – это безразмерная величина, которая меньше, либо равна 1. Формулы расчета фактора эквивалентности приведены в таблице 1.1.

Таким образом, сочетая фактор эквивалентности и формульную единицу вещества, можно составить формулу эквивалента какой-либо частицы, где фактор эквивалентности записывается как химический коэффициент перед формулой частицы:

fЭ (формульная единица вещества) º эквивалент

В примере, рассмотренном выше, фактор эквивалентности для кислоты, соответственно, равен 1/2, а для щелочи КОН равен 1.

Между h4PO4 и КОН также могут происходить и другие реакции. При этом кислота будет иметь разные значения фактора эквивалентности:

h4PO4 + 3KOH ® K3PO4 + 3h3O         fЭ(h4PO4) = 1/3

 h4PO4 + KOH ® KН2PO4 + h3O        fЭ(h4PO4) = 1.

Следует учитывать, что эквивалент одного и того же вещества может меняться в зависимости от того, в какую реакцию оно вступает. Эквивалент элемента также может быть различным в зависимости от вида соединения, в состав которого он входит. Эквивалентом может являться как сама молекула или какая-либо другая формульная единица вещества, так и ее часть.

Таблица 1.1 – Расчет фактора эквивалентности 

Частица

Фактор эквивалентности

Примеры

Элемент

,

где В(Э) – валентность элемента

Простое вещество

,

где n(Э) – число атомов элемента (индекс в химической формуле), В(Э) – валентность элемента

fЭ(h3) = 1/(2×1) = 1/2;

fЭ(O2) = 1/(2×2) = 1/4;

fЭ(Cl2) = 1/(2×1) = 1/2;

fЭ(O3) = 1/(3×2) = 1/6

Оксид

,

где n(Э) – число атомов элемента (индекс в химической формуле оксида), В(Э) – валентность элемента

fЭ(Cr2O3) = 1/(2×3) = 1/6;

fЭ(CrO) = 1/(1×2) = 1/2;

fЭ(h3O) = 1/(2×1) = 1/2;

fЭ(P2O5) = 1/(2×5) = 1/10

Кислота

,

где n(H+) – число отданных в ходе реакции ионов водорода (основность кислоты)

fЭ(h3SO4) = 1/1 = 1 (основность равна 1)

или

fЭ(h3SO4) = 1/2

(основность равна 2)

Основание

,

где n(ОH–) – число отданных в ходе реакции гидроксид-ионов (кислотность основания)

fЭ(Cu(OH)2) = 1/1 = 1 (кислотность равна 1) или

fЭ(Cu(OH)2) = 1/2

(кислотность равна 2)

Соль

,

где n(Ме) – число атомов металла (индекс в химической формуле соли), В(Ме) – валентность металла; n(А) – число кислотных остатков, В(А) – валентность кислотного остатка

fЭ(Cr2(SO4)3) = 1/(2×3) = 1/6 (расчет по металлу) или

fЭ(Cr2(SO4)3) = 1/(3×2) = 1/6 (расчет по кислотному остатку)

 

Частица в окислительно-восстано­вительных реакциях

,

где  – число электронов, участвующих в процессе окисления или восстановления

Fe2+ + 2® Fe0

fЭ(Fe2+) =1/2;

 

MnO4– + 8H+ + 5 ® ® Mn2+ + 4h3O

fЭ(MnO4–) = 1/5

Ион

,

где z – заряд иона

fЭ(SO42–) = 1/2

 

Пример. Определите фактор эквивалентности и эквивалент у солей: а) ZnCl2, б) КНСО3, в) (MgOH)2SO4.

Решение: Для расчетов воспользуемся формулами, приведенными в таблице 1.1.

а) ZnCl2 (средняя соль):

fЭ(ZnCl2) = 1/2, поэтому эквивалентом ZnCl2 является частица 1/2ZnCl2.

б) КНСО3 (кислая соль): 

fЭ(КНСО3) = 1, поэтому эквивалентом КНСО3 является частица КНСО3.

в) (MgOH)2SO4 (основная соль): 

fЭ( (MgOH)2SO4 ) = 1/2, поэтому эквивалентом (MgOH)2SO4 является частица 1/2(MgOH)2SO4.

 

Эквивалент, как частица, может быть охарактеризован молярной массой (молярным объемом) и определенным количеством вещества nэ. Молярная масса эквивалента (МЭ) – это масса одного моль эквивалента. Она равна произведению молярной массы вещества на фактор эквивалентности:

 

Молярная масса эквивалента имеет размерность «г/моль».

Молярная масса эквивалента сложного вещества равна сумме молярных масс эквивалентов образующих его составных частей, например:

МЭ(оксида) = МЭ(элемента) + МЭ(О) = МЭ(элемента) + 8 

МЭ(кислоты) = МЭ(Н) + МЭ(кислотного остатка) = 1 + МЭ(кислотного остатка)

 МЭ(основания) = МЭ(Ме) + МЭ(ОН) = МЭ(Ме) + 17

 МЭ(соли) = МЭ(Ме) + МЭ(кислотного остатка).

Газообразные вещества помимо молярной массы эквивалента имеют молярный объем эквивалента ( или VЭ) – объем, занимаемый молярной массой эквивалента или объем одного моль эквивалента. Размерность «л/моль». При н.у. получаем:

 

 Закон эквивалентов был открыт в 1792 г. И. Рихтером. Современная формулировка закона: вещества реагируют и образуются согласно их эквивалентам. Все вещества в уравнении реакции связаны законом эквивалентов, поэтому:

nэ(реагента1) = … = nэ(реагентаn) = nэ(продукта1) = … = nэ(продуктаn)

 

Из закона эквивалентов следует, что массы (или объемы) реагирующих и образующихся веществ пропорциональны молярным массам (молярным объемам) их эквивалентов. Для любых двух веществ, связанных законом эквивалентов, можно записать:

          где m1 и m2 – массы реагентов и (или) продуктов реакции, г;

,  – молярные массы эквивалентов реагентов и (или) продуктов реакции, г/моль;

V1, V2 – объемы реагентов и (или) продуктов реакции, л;

,– молярные объемы эквивалентов реагентов и (или) продуктов реакции, л/моль.

Л.А. Яковишин

www.sev-chem.narod.ru

ЭКВИВАЛЕНТ. МОЛЯРНАЯ МАССА ЭКВИВАЛЕНТА

 

Эквивалентом Э(Х)называется некая реальная или условная частица (атом, молекула, ион, радикал и т.п.), которая может присоединять, замещать или быть каким-либо другим образом эквивалентна одному моль атомов или ионов водорода в химических реакциях. В общем случае эквивалент элемента или вещества Х можно найти по формуле

Э(Х) = ,

где z* - число эквивалентности, равное тому количеству атомов или ионов водорода, которое эквивалентно (равноценно) частице Х.

Масса 1 моль эквивалента вещества или элемента Х называется молярной массой эквивалента МЭ(Х)(г/моль). Она связана с молярной массой частицы Х соотношением

МЭ(Х) = М(Х)× Э(Х) = .

Значение числа эквивалентности z* элемента в каком-либо веществе равно модулю степени окисления (С.О.), проявляемой данным элементом в химическом соединении. Таким образом, расчет молярной массы эквивалента элемента следует вести по формуле

МЭ(Х) = .

Для веществ, не участвующих в данный момент в какой-либо химической реакции, число эквивалентности равно:

1) для оксидов – произведению числа атомов элемента N на его валентность В, проявляемую в данном оксиде;

2) для кислот – ее основности, то есть числу атомов водорода, способных замещаться на катионы металлов;

3) для оснований – его кислотности, то есть количеству ионов ОН-, замещаемых на кислотные остатки при реакциях с кислотами;

4) для солей (средних) – произведению числа катионов NKt на элементарный заряд катиона ZKt.

Таким образом, расчет молярной массы эквивалента вещества не участвующего в химической реакции следует вести по одной из формул:

МЭ(оксида) = , МЭ(соли) = ,

МЭ(кислоты) = , МЭ(основания) = .

Если вещество участвует в реакции ионного обмена, то z* принимают равным числу ионов Н+ или числу ионов ОН-, перешедших от одного вещества к другому, а молярная масса эквивалента рассчитывается по уравнению:

МЭ = = .

При расчете молярной массы эквивалента вещества, выполняющего роль окислителя (восстановителя) в окислительно-восстановительной реакции, число эквивалентности принимают равным количеству принятых (отданных) электронов Ne:

МЭ = .

При решении некоторых задач, содержащих сведения об объемах газообразных участников реакции, целесообразно пользоваться не молярной эквивалентной массой, а молярным эквивалентным объемом вещества VЭ, то есть объемом, который при данных физических условиях занимает 1 моль эквивалентов газа. Расчет VЭ газа при нормальных условиях следует вести по формуле

, дм3/моль,

где Э – эквивалент элемента, составляющего газ; N – число атомов элемента в молекуле газа; 22,4 – молярный объем при н.у.

Достаточно часто уравнения химических реакций записывают в сокращенно-ионной форме, поэтому может возникнуть потребность в расчете молярной эквивалентной массы не молекулы, а иона. Для ионов МЭ вычисляют по формуле

МЭ(иона) = .

 

Пример 1. Вычислите молярную эквивалентную массу углерода в соединении CS2.

 

Р е ш е н и е

Определяем степени окисления элементов в сероуглероде 2. Тогда

МЭ(С) = .

 

Пример 2.Определите молярные эквивалентные массы следующих соединений: Н3РО3, Са(ОН)2, Na2CO3.

 

Р е ш е н и е

1. Основность фосфористой кислоты равна двум, тогда

МЭ(Н3РО3) = .

2. Кислотность гидроксида калия равна двум, следовательно

МЭ(Са(ОН)2) = .

3. Число катионов в карбонате натрия равно двум, а заряд катиона равен +1, значит

МЭ(Na2CO3) = .

Пример 3.Вычислите молярные эквивалентные массы гидроксидов висмута и марганца, участвующих в реакциях

1) Bi(OH)3 + 2HNO3 = Bi(OH)(NO3)2 + 2h3O;

2) Mn(OH)2 + Cl2 + KOH ® MnO2 + KCl + h3O .

 

Р е ш е н и е

1. Реакция Bi(OH)3 + 2HNO3 = Bi(OH)(NO3)2 + 2h3O является ионно-обменным процессом, так как протекает без изменения степеней окисления элементов. В данном случае 1 моль гидроксида висмута обменивается с молекулами азотной кислоты двумя ионами ОН-, поэтому

МЭ(Bi(OH)3) = = 130 г/моль.

2. Реакция Mn(OH)2 + Cl2 + KOH ® MnO2 + KCl + h3O является окислительно-восстановительным процессом. С.О. атома марганца в гидроксиде равна +2, а в продукте реакции она составляет +4. Таким образом, атом марганца теряет два электрона в процессе окисления, тогда

МЭ(Mn(OH)2) = = 44,5 г/моль.

 

Пример 4. Вычислите молярный эквивалентный объем кислорода и водорода при н.у.

 

Р е ш е н и е

1. Газ Н2 состоит из двух атомов водорода. Эквивалент каждого атома Н равен 1, тогда

;

2. Газ О2 содержит 2 атома кислорода. Чаще всего С.О. кислорода в сложном веществе равна –2, следовательно, эквивалент О равен 0,5. Тогда

.

 

З А Д А Ч И

1. В какой массе гидроксида натрия содержится столько же эквивалентов, сколько в 140 г гидроксида калия?

2. Выразите в молях 3,01×1023 молекул аммиака. Определите молярную эквивалентную массу данного соединения.

3. Определите эквивалент и молярную массу эквивалента фосфора, кислорода и брома в соединениях фосфид водорода, вода, бромоводород.

4. Запишите реакцию образования гидрофосфата калия при взаимодействии ортофосфорной кислоты с гидроксидом калия. Вычислите молярную массу эквивалента кислоты в данной реакции.

5. Напишите уравнение реакции гидроксида железа (III) с соляной кислотой, при которой образуется хлорид дигидроксожелеза. Вычислите молярную массу эквивалента гидроксида в данной реакции.

6. Определите молярную эквивалентную массу серной кислоты и гидроксида меди (II) в реакциях:

А) h3SO4 + NaOH = NaHSO4 + h3O;

Б) Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2h3O.

7. Избытком КОН подействовали на раствор дигидрофосфата калия. Запишите уравнение реакции и определите молярную массу эквивалента исходной соли.

8. Вычислите молярные массы эквивалентов окислителя и восстановителя в окислительно-восстановительной реакции:

SO2 + Cl2 + 2h3O = h3SO4 + 2HCl.

9. Вычислите молярную эквивалентную массу гидроксохлорида кадмия в реакции с хлороводородом.

10. Вычислите эквивалент и эквивалентную массу h4PO4 при взаимодействии с гидроксидом калия с образованием: а) гидрофосфата; б) дигидрофосфата.

11. Напишите уравнение реакций Ni(OH)3 с хлороводородной кислотой, при которых образуются следующие соединения никеля: а) дигидроксохлорид; б) гидроксохлорид; в) трихлорид. Вычислите эквивалент и эквивалентную массу Ni(OH)3 в каждой из этих реакций.

12. Определите эквивалент и эквивалентную массу металла в следующих соединениях: Mn2O7, Mg2P2O7, Ca3(PO4)2, Ba(OH)2. Вычислите молярные эквивалентные массы каждого вещества.

13. Вычислите эквивалентную массу следующих соединений: Al2(SO4)3, h3S, Na2S2O3, P2O5.

14. Вычислите эквивалент и эквивалентную массу серной кислоты при взаимодействии с гидроксидом калия с образованием а) гидросульфата калия; б) сульфата калия.

15. Вычислите эквивалент и эквивалентную массу гидроксида кальция при взаимодействии с хлороводородной кислотой с образованием а) гидроксохлорида кальция; б) хлорида кальция.

16. Вычислите эквивалент и эквивалентную массу оксида магния и алюминия в следующих реакциях:

а) 2 НСl + MgO = MgCl2 + h3O;

б) 6 HNO3 + Al2O3 = 2 Al(NO3)3 + 3 h3O.

17. Вычислите эквивалентную массу следующих соединений: Mn2O7, Na2S2O8, (CuOH)2CO3, (Nh5)2Fe(SO4)2.

18. Вычислите эквивалентную массу следующих соединений: CuO, (Nh5)2S, Ca(HCO3)2, AI(OH)2Cl.

19. Вычислите эквивалентную массу следующих соединений: SnO2, Al2S3, Sih5, Fe(SCN)3, Cr2(HPO4)3.

20. Определите эквивалент и эквивалентную массу фосфора в следующих соединениях: РН3, Р2О5, Р2S3, КН2РО2.

21. Определите эквивалент и эквивалентную массу азота в следующих соединениях: а) аммиак; б) нитрат калия; в) нитрит калия; г) нитрид калия.

22. Определите эквивалент хлора и кислорода в следующих оксидах: Cl2О, Cl2О3, Cl2О5, Cl2О7. Эквивалент какого элемента остается постоянным и почему?

23. Сера образует три оксида, определите эквивалент серы и кислорода в этих оксидах. Эквивалент, какого элемента остается постоянным и почему?

24. Хром образует три оксида, определите эквивалент хрома и кислорода в этих оксидах. Эквивалент, какого элемента остается постоянным и почему?

25. Определите эквивалент и эквивалентную массу следующих кислот:

а) ортофосфорная; б) фосфорноватая.

26. Определите эквивалент и эквивалентную массу следующих кислот:

а) метафосфорная; б) фосфорноватистая.

27. Определите эквивалент и эквивалентную массу азота и серы в полуреакциях:

а) NO3- ® NO2; б) S2O8 2- ® 2 SO42-.

28. Определите эквивалент и эквивалентную массу азота и серы в полуреакциях:

а) NO3- ® Nh5+; б) SO32- ® SO42-.

29. Определите эквивалент и эквивалентную массу марганца в полуреакциях:

а) MnO4- ® MnO2; б) MnO42- ® MnO4 -.

30. Определите эквивалент и эквивалентную массу хрома в полуреакциях:

а) CrO2- ® CrO42-; б) Cr2O72- ® 2Cr3+.

 

 

ЗАКОН ЭКВИВАЛЕНТОВ

stydopedia.ru

Закон эквивалентов. Понятие эквивалент. Молярная масса эквивалента

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 10Следующая ⇒

Одним из основных законов химии является закон эквивалентов, открытый в конце 18 века: массы элементов, соединяющихся друг с другом, пропорциональны их эквивалентам:

где mA, mВ – массы взаимодействующих веществ А и В;

ЭА и ЭВ – эквиваленты этих веществ.

Эквивалент – это реальная или условная частица, которая в кислотно-основных реакциях ионного обмена равноценна одному атому или одному иону водорода, а в окислительно-восстановительных реакциях одному электрону.

Массу одного моля эквивалента элемента называют молярной массой эквивалента MЭ(X). Значение эквивалента веществ зависит от того, в какой конкретной реакции участвует это вещество.

Молярная масса эквивалента химического элемента (MЭ(X)), а также простых или сложных веществ рассчитывается по формуле

где M(X) – молярная масса; вал – суммарная валентность.

Для простых веществ суммарная валентность определяется произведением валентности атома химического элемента и числа атомов. Так, молярная масса эквивалента алюминия составляет MЭ(AI)=27/3=9 г∙моль-1. Молярные массы эквивалента кислорода и водорода следует запомнить, они равны соответственно MЭ(О)=16/2=8г∙моль-1, МЭ(Н)=1/1=1 г моль-1.

Молярные массы эквивалента сложных веществ вычисляются по их химическим формулам с учетом происходящих химических реакций.

К сложным веществам относятся оксиды, гидроксиды, соли.

Суммарная валентность оксидов равна произведению валентности кислорода (2) на количество атомов кислорода в молекуле. Суммарная валентность гидроксидов определяется их кислотностью, которая равняется числу замещенных гидроксильных групп. Суммарная валентность кислотравняется основности данных соединений, которая определятся числом замещенных атомов водорода. Суммарная валентность соли равняется произведению валентности катиона и количества катионов в молекуле, или валентности аниона и количества анионов в молекуле.

Молярная масса эквивалентов сложных веществ может быть определена как сумма молярных масс эквивалентов элементов или условных частиц, образующих данное вещество.

Мэ(оксиды)=Мэ(О)+Мэ(элемента)=8+Мэ(элемента), т.к. Мэ кислорода величина постоянная, равна 8 г∙моль-1.

Мэ(кислота)=Мэ(Н)+Мэ(кислотного остатка)=1+Мэ(кислотного остатка), т.к. Мэ водорода величина постоянная, 1 г∙моль-1

Мэ(гидроксиды)=Мэ(OH-)+Мэ(металла)=17+Мэ(металла), т.к. Мэ “OH” групп величина постоянная, равна 17 г∙моль-1.

Мэ(соли)=Мэ(катиона)+Мэ(кислотного остатка).

Пример 1. Выразите в молях: а) 6,02∙1021молекул CO2; б) 1,20∙1024 атомов кислорода; в) 2,00∙1023 молекул воды. Чему равна мольная (молярная) масса указанных веществ?

Решение. Моль – это количество вещества, в котором содержится число частиц любого определенного сорта, равное постоянной Авогадро (6,02 ∙1023). Отсюда:

а) 6,02∙1021, т.е.0,01 моль; б) 1,20∙1024,т.е. 2 моль; в) 2,00∙1023м,т.е.1/3 моль.

Так как молекулярные массы СО2 и h3O и атомная масса кислорода соответственно равны 44; 18 и 16 а.е.м., то их мольные (молярные) массы равны: а) 44 г/моль; б) 18 г/моль; в) 16 г/моль.

Пример 2. Определите эквивалент (Э) и эквивалентную массу МЭ (Х) азота, серы и хлора в соединениях NHз ,h3S и HCl.

Решение. Масса вещества и количество вещества – понятия неидентичные. Масса выражается в килограммах (граммах), а количество вещества – в молях.

В данных соединениях с 1 моль атомов водорода соединяется 1/3 моль азота,1/2 моль серы и 1 моль хлора. Отсюда Э(N) =1/3 моль, Э(S) =1/2 моль, Э(Cl) =1 моль. Исходя из мольных масс этих элементов определяем их эквивалентные массы:

МЭ (N) =1/3∙14= 4,67 г/моль;

МЭ (S) =1/2∙32= 16 г/моль;

МЭ (Cl) =1∙35,45= 35,45 г/моль.

Пример 3.На восстановление 7,09 г оксида двухвалентного металла требуется 2,24 л водорода(н.у.). Вычислите эквивалентную массу оксида и эквивалентную массу металла. Чему равна атомная масса металла? Нормальные условия по Международной системе единиц (СИ): давление 1,013∙105Па (760 мм рт. ст.=1 атм), температура 273 К или 00 С.

Решение. Согласно закону эквивалентов массы (объемы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объемам):

Если одно из веществ находится в газообразном состоянии, то, как правило, его количество измеряется в объемных единицах (см3, л, м3).

Объем, занимаемый при данных условиях мольной или эквивалентной массой газообразного вещества, называется мольным или, соответственно, эквивалентным объёмом этого вещества. Мольный объём любого газа при н.у. равен 22,4 л. Отсюда эквивалентный объём водорода VmЭ (Н2) = 22,4/2=11,2 л, а эквивалентный объём кислорода равен 5,6 л.

В формуле (2) отношение mН2/mЭ(Н2) заменяем равным ему отношением VН2/VmЭ(Н2), где VН2- объём водорода, VmЭ(MeO) - эквивалентный объём водорода:

Из уравнения (3) находим эквивалентную массу оксида металла mЭ (МеО):

Согласно закону эквивалентов mЭ (МеО) = mЭ (Ме) + mЭ (О2), отсюда

mЭ (Ме) = mЭ (МеО) - mЭ (О2) =35,45- 8 = 27,45 г/моль.

Мольная масса металла определяется из соотношения mЭ = А/В ,

где mЭ - эквивалентная масса, А- мольная масса металла, В- стехиометрическая валентность элемента; А= mЭ ∙ В =27,45∙2 = 54,9 г/моль. Так как атомная масса в а.е.м. численно равна мольной (молярной) массе, выражаемой в г/моль, то искомая атомная масса металла 54,9 а.е.м.

Пример 4. Вычислите эквиваленты и эквивалентные массы h3SО4 и Аl(OH)3 в реакциях, выраженных уравнениями:

h3SО4 + КОН= КHSО4 + h3O (1)

h3SО4 + Мg= MgSО4 + h3 (2)

Al(ОH)3 + НCl= Al(ОH)2 Cl+ h3O (3)

Al(ОH)3 + 3НNO3 = Al(NО3)3 + 3h3O (4)

Решение. Эквивалент (эквивалентная масса) сложного вещества, как и эквивалент (эквивалентная масса) элемента, может иметь различные значения и зависит от того, в какую реакцию обмена вступает это вещество. Эквивалентная масса кислоты (основность) равна мольной массе (М), деленной на число атомов водорода, замещенных в данной реакции на металл (на число вступающих в реакцию гидроксильных групп). Следовательно, эквивалентная масса h3SО4 в реакции (1) Мh3SО4=98 г/моль, а в реакции (2) Мh3SО4/2=49 г/моль. Эквивалентная масса Al(OH) 3 в реакции (3) МAl(ОH)3 = 78 г/моль а в реакции (4) МAl(ОH)3/3 =26 г/моль.

Пример 5. Сколько металла, эквивалентная масса которого 12,16 г/моль, взаимодействует с 310 см3 кислорода (н.у.)?

Решение. Так как молярная масса О2 (32 г/моль) при н.у. занимает объем 22,4 м, то объем молярной массы эквивалента кислорода (8 г/моль) будет равен 22,4/4 = 5,6 = 5600 см3. По закон эквивалентов

или ,

откуда тМе= 12,16 ∙ 310/5600 = 0,673 г.

Пример 6.Из 3,85 г нитрата металла получено 1,60 г его гидроксида. Вычислите молярную массу эквивалента металла (тЭ(Ме) ).

Решение. При решении задачи следует иметь в виду: а) молярная масса эквивалента гидроксида равна сумме молярных масс эквивалентов металла и гидроксильной группы; б) молярная масса эквивалента соли равна сумме молярных масс эквивалентов металла и кислотного остатка. Вообще молярная масса экви­валента химического соединения равна сумме молярных масс эквивалентов составляющих его частей.

Учитывая сказанное, подставляем соответствующие данные в уравнение (1) примера 3:

mЭ(Ме) = 15 г/моль

Пример7. В какой массе Са(ОН)2 содержится столько же эквивалентных масс, сколько в 312 г А1(ОН)3?

Решение. Молярная масса эквивалента А1(ОН)3 равна 1/3 его молярной массы, т.е. 78/3 = 26 г/моль. Следовательно в 312 г А1(ОН)3 содержится 312/26 =12 эквивалентов. Молярная масса эквивалента Са(ОН)2 равна ½ его молярной массы, т.е. 37 г/моль. Отсюда 12 эквивалентов составляют 37 г/моль ∙ 12 моль = 444 г.

Пример 8.Вычислите абсолютную массу молекулы серной кислоты в граммах.

Решение. Моль любого вещества содержит постоянную Авогадро NAструктурных единиц (в нашем примере молекул). Молярная масса h3SO4 равна 98,0 г/моль. Следовательно, масса одной молекулы 98/(6,02∙1023) = 1,63∙10-22г.

Читайте также:

lektsia.com

что такое молярная масса эквивалента?

Эквивалент – это часть молекулы (атома) вещества, равноценная в химической реакции одному атому или иону водорода или одному электрону. Соответственно, молярная масса эквивалента вещества – это масса одного моль эквивалентов вещества, равноценная в химической реакции массе 1 моль атомов или ионов водорода или количеству электронов 1 моль.<br> Расчет молярной массы эквивалента вещества осуществляется по следующим правилам:<br>1.Химические элементы.<br><br>Мэ = М / n<br><br>Где Мэ – молярная масса эквивалента элемента, М – молярная масса элемента, n - валентность.<br>2.Кислоты и основания.<br><br>Мэ = М / n<br><br>Где Мэ – молярная масса эквивалента вещества, М – молярная масса вещества, n – основность кислоты или кислотность (количество групп ОН) основания.<br>3.Соли и оксиды.<br><br>Мэ = М / (N * n)<br><br>Где Мэ – молярная масса эквивалента вещества, М – молярная масса вещества, N – количество катионов в формуле, n – формальный заряд катиона.<br>4.Окислители и восстановители.<br><br>Мэ = М / n<br><br>Где Мэ – молярная масса эквивалента вещества, М – молярная масса вещества, n – количество электронов, присоединяемое одной молекулой окислителя или отдаваемое одной молекулой восстановителя.<br> Молярная масса одного итого же вещества может рассчитываться по – разному, в зависимости от его химических свойств.<br> Для экспериментального определения молярной массы эквивалента вещества необходимо найти массу данного вещества, равноценную в химической реакции молярной массе эквивалента другого известного вещества.<br><br>

Молярная масса эквивалента (ММЭ) вещества Х [Э(Х)] — это масса одного моля эквивалента вещества. Она равна произведению фактора эквивалентности на молярную массу вещества. Единица Э(Х) — г/моль-экв. Так как эквивалент вещества зависит от реакции, то и ММЭ вещества зависит от реакции, в которой это вещество участвует.<br><br>ММЭ кислоты равна молярной массе кислоты, деленной на количество атомов водорода в молекуле этой кислоты, замещающихся в данной реакции:<br><br>h3SO4+2NaOH -&gt; Na2SO4+2h3O, Э(Н2SO4) = M(h3SO4)/2.<br>h3SO4+NaOH -&gt; NaHSO4+h3O, 3(h3SO4)=M(h3SO4)/l.<br><br>Аналогично ММЭ основания вычисляется путем деления молярной массы основания на число замещенных в нем гидроксильных групп.<br><br>Для солей ММЭ рассчитывают делением молярной массы соли на произведение числа ионов катиона (или аниона), присутствующих в молекуле соли, на заряд данного катиона (аниона). Например, для сульфата алюминия Аl2(SO4)3:<br>Э(Al2(SO4)3=M(Al2(SO4)3/(2*3)<br>Глубина протекания окислительно-восстановительной реакции определяет ММЭ в таких процессах. Например, для окислительно-восстановительных превращений перманганата калия ММЭ будет равен:<br><br>МпO4-+4Н++Зе -&gt; МпО2+2Н20, Э(КМпO4)= М(КМпO4)/3.<br>МпO4-+8Н++5е -&gt; Мп+2+4Н2O, Э(КМпO4) ° М(КМпO4)/5.<br><br>Необходимо всегда точно знать поведение вещества в реакции, чтобы однозначно определить его эквивалентную массу. Если тип реакции не установлен, эквивалентную массу вычислить нельзя. При отсутствии этой информации и концентрацию раствора нельзя выразить в единицах нормальности.<br><br>

touch.otvet.mail.ru

Определить молярную массу эквивалента металла

Решение: 1) Массовая доля металла в оксиде = 0,3/0,42 = 0,714 2) значит кислорода 1 - 0,714 = 0,286 3)мольная доля кислорода равна 0,286/16 = 0,0176 4) а мольная доля металла 0,714/Ме где Ме- молярная масса металла 5) мольное соотношение металл : кислород = 0,714/Ме : 0,0176 6) пронормируем на единицу поделив обе части соотношения на 0,0176 получим 40/Ме : 1 Следовательно если мольное соотношение равно 1 : 1 значит М (Ме) = 40 г/моль смотрим в табл Менделеева и видим что это кальций При этом кальций подходит так как его валентноть = 2 и формула оксида будет СаО Молярная масса эквивалента металла = Молярной массе металла М/его валентность тогда получаем что Мэкв = 40/2 = 20 г/моль

это скорее не "наука", а "образование"

молярную массу металла определил: 74,1 а как с оксидом - не помню, напился тогда как ешаг, и с урока сленял! подскажи чуть-чуть! на мыло

может быть масса равна 45( скандий) масса оксида равна 61 ScO

touch.otvet.mail.ru

Примеры расчёта эквивалента элемента, оксида, основания, соли, кислоты, окислителя, восстановителя.

Эквивалент. Эквивалентная масса. Эквивалентный объём. Закон эквивалентов.

Эквивалентом вещества называется условная частица, в целое число раз меньшая (или равная), чем соответствующая ей структурная или формульная единица вещества (атом, молекула, ион), участвующая в конкретной реакции.

Эквивалентная массаравна отношению молярной массы элемента к его окислительному числу.

Эквивалентная масса оксида равна сумме эквивалентных масс данного элемента и кислорода.

Эквивалентная масса соли равна отношению молярной массы соли к произведению числа атомов металла на его валентность.

Эквивалентная масса основания равна отношению молярной массы основания к числу замещенных гидроксогрупп.

Эквивалентная масса кислоты равна отношению молярной массы кислоты к числу замещенных атомов водорода.

Эквивалентный объём

Объём, который занимает эквивалент вещества С, называется эквивалентным. Он может быть найден делением эквивалентной массы вещества на плотность или делением объема на число эквивалентов этого числа.

Закон эквивалентов.

Согласно закону эквивалентов, вещества взаимодействуют и образуются в эквивалентных количествах.

ВОПРОС 2.

Примеры расчёта эквивалента элемента, оксида, основания, соли, кислоты, окислителя, восстановителя.

 

  • ЭЛЕМЕНТА. Определим эквивалентную массу серы в молекуле серной кислоты. Окислительное число серы в молекуле серной кислоты равно 6. По формуле эквивалентная масса серы равна M/B = 32/6 = 5,33 г/моль.
  • ОКСИДА. Определим эквивалентную массу оксида серы. Окислительное число серы в молекуле оксида серы равно 4. По формуле эквивалентная масса серы рана М/В=32/4=8г/моль. Эквивалентная масса оксида по формуле равна ЭS+ЭO=8+8=16г/моль.
  • ОСНОВАНИЯ. Определим эквивалентную массу молекулы оксида алюминия. По формуле ЭAl(OH)3=78/3=26г/моль.
  • СОЛИ. Определим эквивалентную массу молекулы хлорида алюминия. В молекуле AlCl3 число атомов металла равно 1, а валентность равна 3. По формуле ЭAlCl3=133,5/(1*3)=44,5г/моль.
  • КИСЛОТЫ. Определим эквивалентную массу молекулы серной кислоты. Серная кислота двуосновная. По формуле эквивалентная масса серной кислоты равна М/(чз Н)=98/2=49г/моль.
  • ОКИСЛИТЕЛЯ.
  • ВОССТАНОВИТЕЛЯ. Найти эквивалентную массу Zn для данной реакции:

Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu

Zn -2e → Zn2+-восстановитель

Cu2+ + 2e → Cu-окислитель

ЭZn=M/z=65/2=33

ВОПРОС 3.

Похожие статьи:

poznayka.org