1 Эквивалент. Закон эквивалентов. Моль-эквивалент Молярная масса эквивалента

Эквивалент - одно из стехиометрических понятий химии, указывает на равноценность количественных отношенийисходных и образующихся веществ в химической реакции. Такая равноценность обуславливается равенством числа разрывающихся химических связей в исходных веществах и образующихся - в продуктах реакции.

Пример:

Fe(OH)₃+ 3HCl→FeCl₃+ 3H₂O

1 моль 3 моль 1 моль 3 моль

В графической форме:

1Fe(OH)₃, 1HCl, 1FeCl_3, 1HOН содержат различное число реакционно-способных химических связей и в этом смысле указанные количества этих веществ не равноценны, не эквивалентны.

Реакция произойдет, если на 3 разрывающиеся химические связи в Fe(OH)₃будет приходиться 3 связи вHCl, что соответствует 3HCl. Как показывает приведенное выше уравнение, равноценными (другими словами, эквивалентными) по числу связей будут 1Fe(OH)₃, 3HCl, 1FeCl_3, 3HOН. Эквивалентными будут и такие доли молекул веществ, которые соответствуют возможности образования одной химической связи. Для 1 моля сложного вещества эта доля определит 1 моль-экв.

Масса одного моль – эквивалента сложного вещества, называемая молярной массой эквивалента, равна:

Число реакционноспособных химических связей в зависимости от состава и строения вещества можно выразить более конкретно:

Типы соединений	nх. св.
Кислоты	nH+
Основания	nOH-
Соли	nkt · Zkt = nAn · ZAn
Оксиды	nэлем.·Zэлем. =nO · ZO

В рассматриваемой реакции:

Значения масс эквивалентов сложных веществ можно выразить через массы эквивалентов, элементов или ионов его составляющих. Заменив в выражении молярную массу на численно равную относительную молекулярную (М_r), молярную массу эквивалента – на эквивалентную (Э), получим:

Эквивалентность реагирующих и образующихся веществ отражает закон эквивалентов, которому можно придать различные математические выражения:

1. n_Э,1 =n_Э,2=n_э,3= …

n_Э– число моль-эквивалентов

m– масса;V– объем;V_Э– объем одного моль-эквивалента газообразного вещества

2)

3)

Объем 1 моль - эквивалента газов имеет различные значения:

1 моль Н₂22,4 л х = 11,2 л

1 моль-экв→ ½ моль х л

1 моль О₂22,4л х = 5,6 л

1 моль-экв → ¼ моль х л

Контрольные задания

1-20. Определите, чему равен 1 моль-экв исходных веществ, как доля от 1 моля

уравнения реакций приведены в таблице 2.

Таблица 2 Уравнения реакций

№ задания	Уравнения реакций
1	Fe(OH)3+HCl→Fe(OH)2Cl+H2O
2	Fe(OH)3+ 2HCl→FeOHCl2+ 2H2O
3	2Fe(OH)3+ 3H2SO4→Fe2(SO4)3 + 6H2O
4	CuOHNO3 + H2S → CuS + HNO3 + H2O
5	Na2HPO4 + AlCl3 → AlPO4 + 2NaCl + HCl
6	Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O + 2CO2
7	Al(OH)2Cl + KOH → Al(OH)3 + KCl
8	H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O
9	H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O
10	H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O
11	Fe(OH)2CH3COO + 3HNO3 → Fe(NO3)3 + CH3COOH + 2H2O
12	KH2PO4 + KOH → K2HPO4 + H2O
13	KH2PO4 + 2KOH → K3PO4 + 2H2O
14	Bi(OH)2NO3 + KOH → Bi(OH)3 + KNO3
15	Fe(OH)2Cl + 2HCl → FeCl3 + 2H2O
16	K2HPO4 + KOH → K3PO4 + H2O
17	Na2HPO4 + CaCl2 → CaHPO4 + 2NaCl
18	K2CO3 + 2HNO3 → 2KNO3 + H2O + CO2
19	2FeSO4 + 2KOH → (FeOH)2SO4 + K2SO4
20	FeSO4 + 2KOH → Fe(OH)2 + K2SO4

21. На нейтрализацию 7,330 г фосфорноватистой кислоты Н₃РО₂пошло 4,444 гNaOH. Вычислите эквивалентную массу кислоты, ее основность (n_Н⁺) и напишите уравнение реакции нейтрализации.

22. При восстановлении 6,50 г оксида образовалось 4,45 г металла. Вычислите молярные массы эквивалентов металла и его оксида.

23. При нейтрализации 9,8 г ортофосфорной кислоты израсходовано 8 г NaOH. Вычислите эквивалентную массу и основность (n_Н⁺) кислоты в этой реакции. На основании расчета напишите уравнение реакции.

24. В какой массе NaOHсодержится столько же моль – эквивалентов, что и в

140 г КОН?

25. При взаимодействии 2,5 г карбоната металла с азотной кислотой образовалось 4,1 г нитрата этого же металла. Вычислите эквивалентную массу металла.

26. Из 3,31 г нитрата металла получается 2,78 г его хлорида. Вычислите молярную массу эквивалента этого металла.

27. Некоторый элемент образует кислородное соединение, содержащее 31,58 % кислорода. Вычислите эквивалентную и атомную массу этого элемента, если в данном оксиде он трехвалентен. Составьте формулу оксида.

28. Чему равен при н.у. эквивалентный объем кислорода? На сжигание 1,5 г двухвалентного металла требуется 0,69 л кислорода (н.у.). Вычислите массу эквивалента металла; чему равна его атомная масса?

29. Какой объем (н.у.) занимает 1 моль – эквивалент водорода? Сколько литров водорода (н.у.) выделилось при растворении в кислоте 0,45 г металла, молярная масса эквивалента которого равна 20 г/моль-экв?

30. В 2,48 г оксида одновалентного металла содержится 1,84 г металла. Вычислите молярную массу эквивалента металла; чему равна его атомная масса?

31. Является ли эквивалент элемента постоянной величиной? Чему равны эквивалентные массы хрома в его оксидах, содержащих 68,42 % и 52,00 % хрома. Определите валентность хрома в каждом из этих оксидов и составьте их формулы.

32. Трехвалентный элемент образует оксид, содержащий 31,58 % кислорода. Вычислите эквивалентную и атомную массу этого элемента. Составьте формулу оксида.

33. При окислении 8,37 г двухвалентного металла образовалось 10,77 г оксида. Вычислите молярную массу эквивалента металла; чему равна его атомная масса?

34. При взаимодействии 1,62 г трехвалентного металла с кислотой выделяется 2,015 л водорода (н.у.).Вычислите молярную массу эквивалента металла; чему равна его атомная масса?

35. Из 1,35 г оксида металла получается 3,15 г его нитрата. Вычислите молярную массу эквивалента этого металла.

36. При окислении 1,674 г двухвалентного металла образовалось 2,154 г оксида. Вычислите молярную массу эквивалента металла; чему равна его атомная масса?

37. Для растворения 16,8 г металла потребовалось 14,7 г серной кислоты. Определите эквивалентную массу металла и объем выделившегося водорода (н.у.)