1 Л хлора имеет массу х г,

x = 71,1/22,4 = 3,17 г;

в) 71 г хлора занимает объем 22,4 л,

1 Г хлора занимает объем х л,

x = 22,4/71 = 0,32 л.

3.5.4. Хический эквивалент. Закон эквивалентов.

Пример 1.При растворении металла массой 0,0548 г в избытке раствора кислоты выделялся водород объемом 50,4 мл (н.у.). Вычислите значение молярной массы эквивалента металла.

Решение.Значение молярной массы эквивалента можно вычислить исходя из закона эквивалентов, который может быть выражен зависимостью:

m(Me)/m(H₂) = М_экв(Me)/ М_экв(H),

гдеm(Me) иm(Н₂)массы металла и водорода, М_экв(Me) и М_экв(Н) – молярные массы эквивалентов металла и водорода.

Если одно из веществ находится в газообразном состоянии, то, как правило, его количество измеряется в единицах объема. Поэтому целесообразно воспользоваться следующей зависимостью:

m (Me)/V (H₂) = Э_m (Ме)/V_экв (Н),

где V(Н₂)объем водорода;Vэкв (Н)молярный объем эквивалента для водорода, равный 11,2 л/моль (11200 мл/моль).

В результате получаем:

М_экв.(Ме) = m(Me) · V_экв (Н)/V(H₂)

М_экв.(Ме) = 0,0548 · 11200/50,4 = 12,17 г/моль.

Пример 2. Вычислить эквивалент и молярную массу эквивалента ортофосфорной кислоты в реакциях: а) с магнием, б) с гидроксидом калия, если при этом образуется кислая сольK₂HPO₄.

Решение.а) Реакция металла с кислотой приводит к образованию средней соли:

2Н₃РО₄ + 3Мg = Мg₃(РO₄)₂ + 3H₂↑.

При получении фосфата в молекулеH₃РO₄на металл замещаются все 3 атома водорода и кислота проявляет основность, равную 3. Фактор эквивалентности для этого случая будет равен:

f = 1/основность = 1/3.

Отсюда определим эквивалент кислоты:

Э = 1/основность =1/3 моль.

Молярная масса эквивалента кислоты для этого случая:

M(1/3 Н₃РО₄) = M(H₃PO₄) ∙f = 98 ∙ 1/3 = 32,67 г/моль.

б) Напишем уравнение реакции, в результате которой получается гидрофосфат калия:

Н₃РО₄ + 2КОН = K₂HРO₄ + 2Н₂О.

Из данной реакции следует, что только два атома водорода в молекуле ортофосфорной кислоты замещается на металл, и в этом случае образуется кислая соль. Таким образом, основность серной кислоты в этой реакции равна 2 и фактор эквивалентности кислоты равен 1/2. Эквивалент кислоты определится:

Э =1 ∙ f = 1 ∙ 1/основность = 1/2 моль.

Молярная масса эквивалента кислоты для этого случая:

M(1/2 Н₃РО₄) = M(H₃PO₄) ∙ f = 98 ∙ 1/2 = 49 г/моль.

Пример 3.При окислении металла массой 8,43 г образовался оксид массой 9,63 г. Вычислите значения молярных масс эквивалентов металла и его оксида.

Решение.Реакция протекает по схеме:

Ме + О₂ = МеО.

Учитывая закон сохранения массы вещества и зная массы металла и полученного оксида, найдем мaccyвступившего в реакцию кислорода:

m (кислорода) = m (оксида)  m (металла ) = 9,638,43 = 1,30 г,

согласно закону эквивалентов:

m (Me)/m (O₂) = M_экв(Me)/М_экв(О),

Э_m (Me) =m(Me) · M (1/2O)/m(O₂) = 8,43 · 8/1,20 = 56,20.

Молярная масса эквивалента металла 56,20 г/моль.

Молярная масса эквивалента оксида может быть найдена как сумма молярных масс эквивалентов металла и кислорода:

M_экв (МеО) = M_экв (Ме) + M_экв ( О) = 56,20 + 8 = 64,2 г/экв.

Пример 4.Вычислите значения относительной атомной массы и молярной массы эквивалента некоторого элемента, зная, что массовая доля данного элемента в его оксиде составляет 46,74 % и что на один атом его в оксиде приходится два атома кислорода.

Решение.Из закона эквивалентов следует:

m (Me)/m (O₂) = M_экв (Ме)/ M_экв (O),

M_экв (Me) = m (Me) · M_экв (O)/m (O₂) = 46,74 · 8/53,26 = 7,02.

Так как на 1 атом элемента в оксиде приходится 2 атома кислорода, то валентность элемента равна 4, а молярную массу эквивалента элемента найдем, преобразуя известное выражение

M_экв (элемента)= M/B , откуда

M = M_экв (элемента) · В = 7,02 · 4 = 28,08 г/моль,

Относительная атомная масса равна 28,08.