Dalintis:
Naudojamas lygiavertis svoris ir kaip jį apskaičiuoti (su pavyzdžiais)
The lygiaverčio svorio (PE) medžiagos yra cheminės reakcijos dalyvis ir yra naudojamas kaip titravimo pagrindas. Priklausomai nuo reakcijos tipo, jis gali būti apibrėžtas vienu ar kitu būdu.
Dėl rūgšties ir bazės reakcijų PE yra medžiagos, reikalingos tiekti arba reaguoti su viena mola H, masė gramais+ (1,008 g); redokso reakcijoms - medžiagos, kurios reikia tiekti arba reaguoti su vienu moliu elektronų, svoris gramais.
Kritulių arba kompleksinių formavimosi reakcijų atveju medžiagos, kurios reikia tiekti arba reaguoti su vienu moliu monovalentinio katijono, 1/2 molio dvivalenčio katijono, 1/3 molio trivalenčio katijono, svoris , Ir taip toliau.
Nors iš pradžių gali atrodyti šiek tiek sudėtinga, kai kurios medžiagos visuomet chemiškai elgiasi vienodai; todėl sunku išmokti PE vertes atsižvelgiant į atvejus.
Indeksas
- 1 Lygiaverčio svorio kilmė
- 2 Naudojimas
- 2.1 Naudojimas bendrojoje chemijoje
- 2.2 Naudojimas tūrio analizėje
- 2.3 Naudojimas gravimetrinėje analizėje
- 2.4 Naudojimas polimero chemijoje
- 3 Kaip ją apskaičiuoti? Pavyzdžiai
- 3.1 - cheminio elemento ekvivalentinis svoris
- 3.2 - Ekvivalentinis oksido svoris
- 3.3 Lygiavertis bazės svoris
- 3.4 - lygiavertis rūgšties svoris
- 3.5 - lygiavertis druskos svoris
- 4 Nuorodos
Lygiaverčio svorio kilmė
Johnas Daltonas (1808) pasiūlė ekvivalentišką vandenilio masę kaip masės vienetą. Tačiau atsirado keletas prieštaravimų dėl šio požiūrio. Pavyzdžiui, buvo pažymėta, kad dauguma elementų tiesiogiai nereaguoja su vandeniliu ir sudaro paprastus junginius (XH)..
Be to, elementai su įvairiomis oksidacijos būsenomis, pavyzdžiui, permanganatu, turi daugiau nei ekvivalentišką svorį. Tai trukdė priimti masę kaip ekvivalentišką svorį.
Dimitrio Mendeljevo (1869 m.) Jo periodinio stalo pristatymas, kuriame elementų cheminės savybės buvo susietos su jų atominių svorių tvarka, yra tvirtas argumentas tiems, kurie prieštaravo lygiaverčio svorio naudojimui. masė.
Tiesą sakant, nereikia vartoti termino „lygiavertis“, nes bet kokį stechiometrinį skaičiavimą galima atlikti pagal molius. Tačiau šis terminas dažnai vartojamas ir tai nėra patogu ignoruoti.
Siekiant patogumo, įvedamas terminas „ekvivalentas“: bet kurios rūgšties ekvivalentas reaguoja su bet kurios bazės ekvivalentu; Bet kurio oksiduojančio agento ekvivalentas reaguoja su bet kokio redukuojančio agento ekvivalentu ir tt.
Naudojimas
Naudojimas bendrojoje chemijoje
Metalai
PE naudojimas elementuose ir cheminiuose junginiuose pakeistas jo moline mase. Pagrindinė priežastis yra elementų ir junginių, turinčių daugiau nei lygiavertį svorį, buvimas.
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. o naudojant valentą +3, jo ekvivalentinis svoris yra 18,67 g / ekv.
Žinoma, mes negalime kalbėti apie lygiavertį tikėjimo svorį, bet galime atkreipti dėmesį į tikėjimo atominio svorio egzistavimą..
Rūgštys
Fosforo rūgšties molekulinė masė yra 98 g / mol. Ši rūgštis, susiskaldžiusi H+ + H2PO4-, Jo ekvivalentinis svoris yra 98 g / ekv., Nes jis išskiria 1 molą H+. Jei fosforo rūgštis disocijuoja H+ + HPO42-, jos ekvivalentinis svoris yra 98 g-1) / (2 ekv / mol-1) = 49 g / ekv. Šiuo disociacija H3PO4 išskiria 2 molius H+.
Nors jis nėra titruojamas vandeninėje terpėje, H3PO4 gali susiskaldyti 3 H+ + PO43-. Šiuo atveju lygiavertis svoris yra (98 g.mol-1) / (3 eq.mol-1) = 32,7 g / ekv. H3PO4 pristatymas šiuo atveju 3 molai H+.
Tada fosforo rūgštis turi iki 3 ekvivalentiškų svorių. Tačiau tai nėra atskiras atvejis, pavyzdžiui, sieros rūgštis turi du lygiaverčius svorius, o taip pat yra anglies rūgštis.
Naudojimas tūrio analizėje
-Siekiant sumažinti klaidas, kurios gali būti padarytos atliekant svėrimo medžiagas, analitinėje chemijoje pirmenybė teikiama didesnės ekvivalentiškos medžiagos naudojimui. Pavyzdžiui, vertinant natrio hidroksido tirpalą su skirtingų ekvivalentiškų masių rūgštimis. Rekomenduojama naudoti didesnio ekvivalento svorio rūgštį.
-Naudojant kietos rūgšties, kuri gali reaguoti su natrio hidroksidu, masę, galite pasirinkti iš trijų kietų rūgščių: oksalo rūgšties dihidrato, kalio ftalato rūgšties ir kalio hidrogenodiodo, kurio ekvivalentiški svoriai atitinkamai yra 63,04 g / ekv., 204,22 g / ekv. ir 389 g / ekv.
Šiuo atveju, vertinant natrio hidroksidą, pageidautina naudoti kalio vandenilio peroksidą, nes santykinė paklaida, kai ji sveriama, yra mažesnė, kai yra didesnis ekvivalentinis svoris..
Naudoti gravimetrinėje analizėje
Lygiavertis svoris šiame metode yra apibrėžtas cheminių medžiagų analizėje. Čia yra nuosėdų masė, atitinkanti vieną gramą analitės. Tai yra elementas ar įdomus dalykas, atliekamas atliekant tyrimą ar analizę.
Gravimetrijoje yra įprasta paminėti analizės rezultatus kaip analitės masės dalį, dažnai išreikštą procentais.
Lygiavertiškumo koeficientas paaiškinamas kaip skaitmeninis koeficientas, kuriuo padauginus nuosėdų masę, gaunama analitės masė, paprastai išreikšta gramais.
Gravimetrinis nikelio nustatymas
Pavyzdžiui, nikelio gravimetriniu nustatymu nuosėdos, kurių sudėtyje yra jo, yra nikelio bis (dimetilglioksilatas), kurio molinė masė yra 288,915 g / mol. Nikelio molinė masė yra 58,6934 g / mol.
Molekulinė nuosėdų masė tarp nikelio molinės masės sudaro tokį rezultatą:
288,915 g.mol-1/ 58,6934 g.mol-1 = 4,9224. Tai reiškia, kad 4,9224 g junginio atitinka 1 g nikelio; kitaip tariant, 4,9224 g nuosėdų yra 1 g nikelio.
Lygiavertiškumo koeficientas apskaičiuojamas nikelio molinę masę padalijus iš jo turinčių nuosėdų molinės masės: 58,693 g.mol.-1/ 288,915 g.mol-1 = 0.203151. Tai rodo, kad vienam gramui nikelio turinčių nuosėdų yra 0,203151 g nikelio.
Naudojimas polimero chemijoje
Polimerų chemijoje ekvivalentinis polimerizacijos reagento svoris yra polimero masė, kurios reaktyvumas yra ekvivalentiškas.
Tai ypač svarbu jonų mainų polimerų atveju: vienas ekvivalentas jonų mainų polimero gali keistis vienu moliu monocharguotų jonų; bet tik pusė molio dvigubai įkrautų jonų.
Paprastai polimerų reaktyvumą galima išreikšti atvirkštine ekvivalentinės masės dalimi, kuri išreiškiama mmol / g arba meq / g vienetais..
Kaip ją apskaičiuoti? Pavyzdžiai
-Ekvivalentinis cheminio elemento svoris
Jis gaunamas dalijant jo atominį svorį pagal jo valentę:
Peq = Pa / v
Yra elementų, turinčių tik lygiavertį svorį ir elementus, kurie gali turėti 2 ar daugiau.
Kalcio ekvivalento svoris
Atominė masė = 40 g / mol
Valencia = +2
Peq = 40 g-1/2eq.mol-1
20 g / ekv
Ekvivalentinis aliuminio svoris
Atominė masė = 27 g / mol
Valensija = +3
Peq = 27 g-1/ 3 eq.mol-1
9 g / ekv
Nikelio ekvivalento svoris
Atominė masė = 58,71 g / mol
Valencia = +2 ir +3
Nikelis turi du lygiaverčius svorius, atitinkančius valentą +2 ir kai jis reaguoja su valencija +3.
Peq = 58,71 g.mol-1/ 2 eq.mol-1
29,35 g / ekv
Peq = 58,71 g.mol-1/ 3 eq.mol-1
19,57 g / ekv
-Ekvivalentinis oksido svoris
Vienas iš būdų apskaičiuoti ekvivalentišką oksido svorį yra dalijant jo molekulinę masę tarp metalo valentės produkto metalo indeksu.
Peq = Pm / V · S
Pm = oksido molekulinė masė.
V = metalo griovimas
S = metalo indeksas
Produktas V · S vadinamas bendru arba grynu katijono krūviu.
Ekvivalentinis aliuminio oksido svoris (Al2O3)
Molekulinė masė = Al (2 x 27 g / mol) + O (3 x 16 g / mol)
102 g / mol
Valensija = +3
Subindex = 2
Peq Al2O3 = Pm / V · S
Peq Al2O3 = 102 g-1/ 3 ekv-1. 2
17 g / ekv
Yra dar vienas būdas išspręsti šią problemą dėl stechiometrijos. 102 g aliuminio oksido yra 54 g aliuminio ir 48 g deguonies.
Peq del Al = Atominė masė / Valensija
27 g.mol-1/ 3 eq.mol-1
9 g / ekv
Remiantis ekvivalentišku aliuminio svoriu (9 g / ekv.) Apskaičiuojama, kad 54 g aliuminio yra 6 ekvivalentai aliuminio..
Tada iš ekvivalentų savybių: 6 ekvivalentai aliuminio reaguoja su 6 ekvivalentais deguonies, kad gautų 6 ekvivalentus aliuminio oksido..
102 g. aliuminio oksido yra 6 ekvivalentai.
Todėl:
Peq iš Al2O3 = 102 g / 6 ekv
17 g / ekv
-Lygiavertis bazės svoris
Lygiavertis svoris gaunamas dalijant jo molekulinę masę pagal oksihidrilo grupių (OH) skaičių..
Lygiaverčio geležies hidroksido, Fe (OH) svoris2
Molekulinė masė = 90 g / mol
OH skaičius = 2
Peq Fe (OH)2 = 90 g-1/ 2 eq.mol-1
45 g / ekv
-Lygiavertis rūgšties svoris
Apskritai jis gaunamas dalijant jo molekulinę masę iš vandenilio kiekio, kuris duoda ar išleidžia. Tačiau poliprotoninės rūgštys gali skirtingai formuotis arba išskirti H, todėl jos gali turėti daugiau nei lygiavertį svorį.
Lygiavertis druskos rūgšties, HCl, svoris
Lygiavertis svoris HCl = molekulinė masė / vandenilio numeris
Peq HCl = g.mol-1/ 1 eq.mol-1
36,5 g / ekv
Lygiaverčio sieros rūgšties svoris
Sieros rūgštis (H) |2SO4) galima atskirti dviem būdais:
H2SO4 => H+ + HSO4-
H2SO4 => 2 H+ + SO42-
Kai atleidžiate H+ Jūsų PE yra:
Molekulinė masė = 98 g / mol
Peq = 98 g-1/ 1 eq.mol-1
98 g / peq
Ir kai ji išleidžia 2H+:
Molekulinė masė = 98 g / mol
Peq = 98 g-1/ 2 eq.mol-1
49 g / ekv
Dėl tos pačios priežasties fosforo rūgštis (H3PO4), kurio molekulinė masė yra 98 g / mol, gali turėti iki trijų ekvivalentinių svorių: 98 g / ekv., 49 g / eq ir 32,67 g / eq.
-Lygiavertis druskos svoris
Galiausiai, galite apskaičiuoti lygiavertį druskos svorį, dalindami jo molekulinę masę tarp metalo valentės produkto pagal metalo indeksą..
PE = PM / V · S
Fe geležies sulfatas2(SO4)3
Molekulinė masė = 400 g / mol
Valensija geležies = +3 ekv
Geležies indeksas = 2
Peq = 400 g-1/ 3 eq.mol-1 x 2
66,67 g / ekv
Nuorodos
- Diena, R. A. JR. Ir Underwood, A. L. Kiekybinė analitinė chemija. 5 vertimasa Anglų kalba. Redakcinė Prentice salė Interamericana
- Neorganinė chemija (s.f.). Oksidų ekvivalentinių masių nustatymas. Gauta iš: fullquimica.com
- Vikipedija. (2018). Lygiavertis svoris. Gauta iš: en.wikipedia.org
- „Encyclopaedia Britannica“ redaktoriai. (2016 m. Rugsėjo 26 d.). Lygiavertis svoris. Encyclopædia Britannica. Gauta iš: britannica.com
- Ori, Jack. (2018 m. Balandžio 30 d.). Kaip apskaičiuoti ekvivalentinį svorį. Moksliniai tyrimai. Gauta iš: sciencing.com
- 2 rūgšties ekvivalentinis svoris: nežinomo rūgšties mėginio titravimas. (s.f.). Gauta iš: faculty.uml.edu
- Bergstresser M. (2018). Lygiavertis svoris: apibrėžimas ir formulė. Tyrimas. Gauta iš: study.com