De motsvarande vikt (PE) av ett ämne är en som deltar i en kemisk reaktion och används som grund för en titrering. Beroende på reaktionstyp kan den definieras på ett eller annat sätt.
För syrabasreaktioner är PE vikten i gram av det ämne som krävs för att tillföra eller reagera med en mol H+ (1,008 g); för redoxreaktioner, vikten i gram av ämnet som krävs för att förse eller reagera med en mol elektroner.
För utfällning eller komplexa bildningsreaktioner, vikten av ämnet som krävs för att tillföra eller reagera med en mol av en monovalent katjon, 1/2 mol av en tvåvärd katjon, 1/3 mol av en trivalent katjon. Och så vidare.
Även om det kan verka lite komplicerat först, beter sig vissa ämnen alltid kemiskt på samma sätt; därför är det inte svårt att lära sig PE-värdena med tanke på fallen.
Artikelindex
John Dalton (1808) föreslog motsvarande vikt av väte som en massaenhet. Emellertid uppstod ett antal invändningar mot detta tillvägagångssätt. Till exempel noterades att de flesta element inte reagerade direkt med väte för att bilda enkla föreningar (XH)..
Dessutom har element med olika oxidationstillstånd, till exempel permanganat, mer än en ekvivalent vikt. Detta gjorde det svårt att acceptera motsvarande vikt som en massaenhet..
Dimitri Mendeleevs presentation (1869) av hans periodiska system, där de kemiska egenskaperna hos grundämnen var relaterade till den ordnade ordningen på deras atomvikter, utgjorde ett starkt argument av dem som invände mot användningen av motsvarande vikt som en massaenhet.
Egentligen finns det inget behov av att använda termen "ekvivalent", eftersom någon stökiometrisk beräkning kan göras i termer av mol. Denna term används dock ofta och bör inte ignoreras..
För enkelhets skull infördes termen "ekvivalent": en ekvivalent av vilken syra som helst som reagerar med en ekvivalent av vilken bas som helst; en ekvivalent av något oxidationsmedel reagerar med en ekvivalent av något reduktionsmedel etc..
Användningen av PE i grundämnen och kemiska föreningar har ersatts med användning av dess molära massa. Den främsta orsaken är att det finns element och föreningar med mer än en ekvivalent vikt.
Till exempel har järn (Fe), ett element med en atomvikt på 55,85 g / mol, två valenser: +2 och +3. Därför har den två ekvivalenta vikter: när den fungerar med valens +2 är dess ekvivalenta vikt 27,93 g / ekv. medan valens +3 används, är dess ekvivalenta vikt 18,67 g / ekv.
Naturligtvis kan man inte tala om existensen av en ekvivalentvikt Fe, men existensen av en atomvikt av Fe kan påpekas..
Fosforsyra har en molekylvikt på 98 g / mol. Denna syra när den dissocieras i H+ + HtvåPO4-, har en ekvivalentvikt på 98 g / ekv, eftersom den släpper ut 1 mol H+. Om fosforsyra dissocieras till H+ + HPO4två-, dess motsvarande vikt är (98 g.mol-1) / (2ekv / mol-1) = 49 g / ekv. I denna dissociation har H3PO4 släpper ut 2 mol H+.
Även om det inte är titrerbart i ett vattenhaltigt medium, är H3PO4 kan dissociera i 3 H+ + PO43-. I detta fall är ekvivalentvikten (98 g.mol-1) / (3 mol ekv.-1) = 32,7 g / ekv. H3PO4 levererar i detta fall 3 mol H+.
Så, fosforsyra har upp till 3 ekvivalenter. Men detta är inte ett isolerat fall, så till exempel har svavelsyra två ekvivalenter och kolsyra har också.
-För att minska fel som kan göras under inverkan av vägningsämnen föredras användning i analytisk kemi av ett ämne med större ekvivalentvikt. Till exempel vid titrering av en natriumhydroxidlösning med syror med olika ekvivalenta vikter. Användning av syran med den högsta ekvivalenten rekommenderas.
-När du använder massan av en fast syra som kan reagera med natriumhydroxid har du möjlighet att välja mellan tre fasta syror: oxalsyradihydrat, kaliumsyraftalat och kaliumvätejodat, med motsvarande vikter på 63,04 g / ekv, 204,22 g / ekv och 389 g / ekv.
I detta fall är det föredraget att använda kaliumvätejodsyra vid titreringen av natriumhydroxid, eftersom eftersom den har en större ekvivalentvikt är det relativa felet som görs vid vägning av det mindre.
Motsvarande vikt definieras på sitt eget sätt i denna substansanalysteknik. Här är det massan av fällning som motsvarar ett gram analyt. Detta är det element eller förening av intresse i studien eller analysen som genomförs.
Inom gravimetri är det vanligt att citera resultaten av analyserna som en bråkdel av analyten, ofta uttryckt i procent..
Ekvivalensfaktorn förklaras som en numerisk faktor med vilken massan av fällningen måste multipliceras för att erhålla massan av analyten, vanligtvis uttryckt i gram..
Till exempel, vid gravimetrisk bestämning av nickel, är fällningen som innehåller den bis (nickeldimetylglyoximat) med en molmassa av 288,915 g / mol. Den molära massan av nickel är 58,6934 g / mol.
Den molära massan av fällningen dividerad med den molära massan av nickel ger följande resultat:
288,915 g.mol-1/ 58,6934 g.mol-1 = 4,9224. Detta betyder att 4,9224 g av föreningen är ekvivalent med 1 g nickel; eller med andra ord, 4,9224 g av fällningen innehåller 1 g nickel.
Ekvivalensfaktorn beräknas genom att dela den molära massan av nickel med den molära massan av fällningen som innehåller den: 58,693 g.mol-1/ 288,915 g.mol-1 = 0,203151. Detta berättar att per gram av den nickelinnehållande fällningen finns 0,203151 g nickel.
I polymerkemi är ekvivalentvikten för ett polymerisationsreagens den massa av polymeren som har en ekvivalent reaktivitet.
Det är särskilt viktigt i fallet med jonbytarpolymerer: en ekvivalent av en jonbytande polymer kan utbyta en mol monoladdade joner; men bara en halv mol dubbelt laddade joner.
Det är vanligt att uttrycka reaktiviteten hos en polymer som den inversa av ekvivalentvikten, vilken uttrycks i enheter av mmol / g eller meq / g.
Det erhålls genom att dela dess atomvikt med sin valens:
Peq = Pa / v
Det finns föremål som bara har en motsvarande vikt och föremål som kan ha två eller fler.
Atomvikt = 40 g / mol
Valencia = +2
Peq = 40 g.mol-1/2eq.mol-1
20 g / ekv
Atomvikt = 27 g / mol
Valencia = +3
Peq = 27 g.mol-1/ 3 ekv.mol-1
9 g / ekv
Atomvikt = 58,71 g / mol
Valencia = +2 och +3
Nickel har två ekvivalenta vikter som motsvarar när det reagerar med valens +2 och när det reagerar med valens +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
Ett sätt att beräkna ekvivalentvikten för en oxid är genom att dela dess molekylvikt med metallens valensprodukt och metallens underskrift..
Peq = Pm / V S
Pm = molekylvikt för oxid.
V = metallens valens
S = metallskriften
Produkten V S kallas katjonens totala eller nettoladdning.
Molekylvikt = Al (2 x 27 g / mol) + O (3 x 16 g / mol)
102 g / mol
Valencia = +3
Prenumeration = 2
Peq AltvåELLER3 = Pm / V S
Peq AltvåELLER3 = 102 g.mol-1/ 3 ekvmol-1. två
17 g / ekv
Det finns ett annat sätt att lösa detta problem baserat på stökiometri. I 102 g aluminiumoxid finns 54 gram aluminium och 48 gram syre.
Peq del Al = Atomvikt / Valencia
27 g mol-1/ 3 ekv.mol-1
9 g / ekv
Baserat på ekvivalenten aluminium (9 g / ekv.) Beräknas det att i 54 g aluminium finns 6 ekvivalenter aluminium.
Sedan från ekvivalenternas egenskaper: 6 ekvivalenter aluminium reagerar med 6 ekvivalenter syre för att ge 6 ekvivalenter aluminiumoxid.
I 102 g. av aluminiumoxid finns 6 ekvivalenter.
Därför:
Al PeqtvåELLER3 = 102 g / 6 ekv
17 g / ekv
Motsvarande vikt erhålls genom att dela dess molekylvikt med antalet oxihydrylgrupper (OH).
Molekylvikt = 90 g / mol
OH-nummer = 2
Liten Fe (OH)två = 90 g.mol-1/ 2 ekv. Mol-1
45 g / ekv
I allmänhet erhålls det genom att dela dess molekylvikt med antalet väte som det ger upp eller släpper ut. Polyrotonsyror kan emellertid dissociera eller frigöra deras H på olika sätt, så att de kan ha mer än en ekvivalent vikt..
Motsvarande vikt HCl = molekylvikt / antal väte
Liten HCl = g.mol-1/ 1 ekv.mol-1
36,5 g / ekv
Svavelsyra (HtvåSW4) kan dissocieras på två sätt:
HtvåSW4 => H+ + HSO4-
HtvåSW4 => 2 H+ + SW4två-
När han släpper en H+ din PE är:
Molekylvikt = 98 g / mol
Peq = 98 g.mol-1/ 1 ekv.mol-1
98 g / liten
Och när den släpper 2H+:
Molekylvikt = 98 g / mol
Peq = 98 g.mol-1/ 2 ekv. Mol-1
49 g / ekv
Av samma anledning har fosforsyra (H3PO4) med molekylvikt 98 g / mol kan den ha upp till tre ekvivalenta vikter: 98 g / eq, 49 g / eq och 32,67 g / eq.
Och slutligen kan ekvivalentvikt av ett salt beräknas genom att dividera dess molekylvikt med produkten av metallens valens med metallens underskrift..
PE = PM / V S
Molekylvikt = 400 g / mol
Järnvalens = +3 ekv / mol
Järnunderskrift = 2
Peq = 400 g.mol-1/ 3 ekv.mol-1 x 2
66,67 g / ekv
Ingen har kommenterat den här artikeln än.