Молярні маси еквівалентів складних речовин

Молярна маса еквівалентів кислоти ( ) – відношення молекулярної маси кислоти (М_К) до основності, яка визначається кількістю атомів Гідрогену, що беруть участь у реакції:

(г/моль). (1.3)

Для реакції H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O

М_Е(H₂SO₄) = М(Н₂SO₄)/2 = 98/2 = 49 г/моль,

а для реакції H₂SO₄ + NaOH = NaНSO₄ + H₂O

М_Е(H₂SO₄) = М(Н₂SO₄)/1 = 98/1 = 98 г/моль.

Молярна маса еквівалентів основи ( ) – відношення молекулярної маси основи (М_О)  до кислотності, яка визначається кількістю гідроксогруп, що вступають у реакцію:

(г/моль). (1.4)

Наприклад, М_Е(Сa(OH)₂) = М(Сa(OH)₂)/2 = 74/2 = 37 г/моль.

Молярна маса еквівалентів солі ( ) – відношення молекулярної маси солі ( )  до добутку кількості атомів металу на їх валентність:

(г/моль), (1.5)

де  – кількість атомів металу,  – його валентність. Наприклад,

М_Е(Al₂(SO₄)₃) = М(Al₂(SO₄)₃)/( ) = 342/(2·3) = 57 г/моль.

Молярна маса еквівалентів оксиду ( ) обчислюється за формулою:

(г/моль), (1.6)

де  – число атомів металу або неметалу у молекулі.

Наприклад, М_Е(Al₂O₃) = Μ(Al₂O₃)/( )=102/(2·3) = 17 г/моль,

Молярну масу еквівалентів оксиду також можна обчислити як суму молярних мас еквівалентів елемента і Оксигену.

Наприклад, М_Е(Al₂O₃) = M_E(Al) + M_E(O) = 9 + 8 = 17 г/моль.

Для газоподібних речовин користуються молярними об’ємами еквівалентів (V_Е). V_Е(Н₂) = 11,2 л/моль, V_Е(О₂) = 5,6 л/моль, V_Е(Сl₂) = 11,2 л/моль.

За законом еквівалентів:

1. Хімічні елементи сполучаються один з одним, а речовини реагують і утворюються в еквівалентних кількостях.

2. Маси (об’єми) речовин, що реагують, пропорційні молярним масам (об’ємам) їхніх еквівалентів:

, . (1.7)

Якщо одна з реагуючих речовин газоподібна, то у формулі закону еквівалентів замість маси використовують її об’єм (н.у.) та молярний об’єм еквівалентів:

. (1.8)

Розв’язання типових задач і вправ

Приклад 1. При взаємодії 24 г речовини з 19,6 г ортофосфатної кислоти утворилося 32,8 г солі. Обчисліть молярну масу еквівалентів речовини та солі, що утворилася.

Розв’язання

1. За законом еквівалентів:

.

.

2. За законом еквівалентів:

Відповідь: молярна маса еквівалентів речовини 40 г/моль; молярна маса еквівалентів солі 54,67 г/моль.

Приклад 2. Під час згоряння металу масою 5 г утворюється оксид металу масою 9,44 г, в якому валентність металу дорівнює трьом. Обчисліть: а) молярну масу еквівалентів металу, б) молярну масу металу, в) молярну масу еквівалентів оксиду металу.

Розв’язання

а) Маса кисню, який сполучається з металом масою 5 г, дорівнює різниці між масою утвореного оксиду та масою металу:  = 9,44 – 5 = 4,44 г, а молярна маса еквівалентів кисню дорівнює 8 г/моль. Обчислимо молярну масу еквівалентів металу за рівнянням (1.7) закону еквівалентів:

.

б) Обчислимо молярну масу металу за рівнянням (1.2):

.

За періодичною системою елементів визначаємо, що цей метал алюміній.

в) Молярна маса еквівалентів алюміній оксиду дорівнює сумі молярних мас еквівалентів алюмінію та Оксигену:

.

Відповідь: молярна маса еквівалентів металу 9 г/моль; молярна маса металу 27 г/моль, молярна маса еквівалентів оксиду металу 17 г/моль.