Вычисление молярной массы эквивалента вещества (Мэкв)

Молярная масса эквивалентов кислорода О₂ М_экв = 8, молярная масса эквивалентов водорода равна М_экв = 1

Молярная масса эквивалентов иона равна атомной массе элемента деленной на заряд иона. Например, М_экв(Ca²⁺) = 40/2 =20

Молярная масса эквивалентов элемента в составе гидрида равна молекулярной массе элемента деленной на число атомов водорода в химической формуле гидрида. Например, М_экв(Cl) в HCl равна 34,5/1 = 34,5 г/моль, М_экв(N) в NH₃ равна 14/3, М_экв(С) в СН₄ равна 12/4 = 3

Молярная масса эквивалентов элемента в составе окисла равна молярной массе элемента деленной на степень окисления элемента в химической формуле окисла. Например, М_экв(Cu) в Cu₂O равна 63,5/1 = 64,5 г/моль, М_экв(Cu) в CuO равна 63,5/2 = 31,75 г/моль.

Молярная масса эквивалентов окисла М_экв = A/s + 8 A – атомный вес элемента в составе окисла, s – степень окисления элемента в окисле. Например, М_экв(N₂O) = 14/1 + 8 = 22(г/моль), М_экв(N₂O₃) = 14/3 + 8 = 38/3 (г/моль) , М_экв(Fe₂O₃) = (г/моль); М_экв(СО₂) = 12/4 + 8 = 11(г/моль).

Молярная масса эквивалентов кислоты равна молярной массе кислоты, деленной на число атомов водорода, которые замещаются в данной реакции, на основность кислоты. Например, М_экв серной кислоты в реакции H₂SO₄ + Zn = ZnSO₄ + H₂ равна 98/2 = 49(г/моль); М_экв серной кислоты в реакции H₂SO₄ + NaCl = NaHSO₄ + HCl равна 98/1 = 98(г/моль)[замещается только один атом водорода].

Молярная масса эквивалентов основания равна молярной массе основания, деленной на число гидроксильных групп: М_экв(NaOH) = 40/1 = 40(г/моль).

Молярная масса эквивалентов соли равна молярной массе соли, деленной на произведение валентности металла в составе соли на число атомов металла в составе соли. Например: М_экв (BaSO₄) = (г/моль), М_экв(Al₂(SO₄)₃) = ; в 1Н растворе соли должно содержаться 57 г Al₂(SO₄)₃ в одном литре раствора. В рассмотренных примерах мы считаем, что все атомы металла замещаются атомами водорода. Но это совсем необязательно. Например, молярная масса эквивалентов фосфата натрия Na₃PO₄ в реакции Na₃PO₄ + 2HCl = NaH₂PO₄ + 2NaCl М_экв = 164/2, т.к. в реакции замещаются 2 атома натрия.

В случае кристаллогидратов при расчете эквивалента соли следует учитывать кристаллизационную воду. Например, М_экв (CaCl₂•6H₂O) =

(г/моль) [валентность кальция 2, число атомов кальция 1].

а) Закон эквивалентов утверждает, что массы вступивших в реакцию веществ

пропорциональны их эквивалентам, где m₁, m₂ и Э₁ и Э₂ – массы и

эквиваленты взаимодействующих веществ соответственно.

б) Решение задач с использованием закона эквивалентов

в) Закон эквивалентов можно записать по- другому: V₁×H₁ = V₂×H₂,

где V и Н – объём и нормальная концентрация реагентов.

Задача. При восстановлении водородом 0,646 г оксида металла образовалось

0,162 г воды. Записать химическую формулу оксида.

Решение: в 0,162 г воды кислорода содержится 0,144 г. Такое количество

кислорода потребовалось для образования 0,646 г оксида, следовательно,

металла в оксиде 0,646 – 0,144 = 0,502 г. Закон эквивалентов: ,

; эквивалент металла в оксиде Э₁ = 27,89. Это соответствует

химической формуле оксида FeO.

Пользуясь растворами, концентрация которых выражена нормальностьюН, легко рассчитать в каких объемных отношениях они должны быть смешаны, чтобы растворенные вещества прореагировали без остатка. Пусть V₁ литров раствора вещества 1 с концентрацией Н₁ реагирует с V₂ л раствора вещества 2 с концентрацией Н₂. Чтобы вещества прореагировали без остатка, Н₁×V₁ = Н₂×V₂.

Задача: Определить концентрацию серной кислоты H₂SO₄, если для нейтрализации 60 мл кислоты потребовалось 20 мл 0,3Н раствора щелочи.

Решение: так как вещества реагируют в эквивалентных количествах, получим: Н₁×60 = 0,3×20 Н₁ = 0,1. Ответ: концентрация серной кислоты равна 0,1Н.

Задача. Вычислить молярную концентрацию раствора C_m, если к 1,5Н

раствору щелочи NaOH объемом 1,2 литра добавить 0,4 литра 0,6Н

раствора щелочи.

Решение: 1,5Н концентрация щелочи равна 1,5/1 = 1,5(моль/л), аналогично 0,6Н = 0,6М. Следовательно, = 1,275 (моль/л).

Задача. Вычислить нормальную, молярную и процентную концентрации

раствора, если в растворе объемом 400 мл растворили 10,4 г фосфата

кальция, Ca₃(PO₄)₂, M(Ca₃(PO₄)₂ = 310; плотность раствора ρ = 1,04(г/мл).

Решение: молярная масса эквивалентов соли Мэкв = 310/(2×3) ≈ 52

0,5(моль/л); 0,08 (моль/л)

ω% = .

2.2.7. Концентрация, выражаемая титром. Титром называется число граммов растворенного вещества в 1 мл раствора; титр обозначается буквой Т; [Т] = г/мл; Т = m/V, m – масса растворенного вещества в граммах,

V – объем раствора в мл или см³.

Задача: определить моляльность, нормальность и титр 40% раствора

серной кислоты H₂SO₄, имеющей плотность ρ = 1,307 г/мл.

Решение: воспользуемся формулой для пересчета концентраций:

δ×ρ = С×М; ; С = 5,33(моль/л). Для серной кислоты Н = 2С = 10,66 (моль/л). Титр – это число граммов кислоты в 1 мл; т.к. у нас кислоты 5,33 моля, а это 5,55×98 = 522,34 г в 1 литре; Т = 522,34/1000 = 0,52234 г/мл.