2. Закон эквивалентов. Понятие об эквиваленте и способы его определения.

Массы вступивших веществ друг с другом относятся как их эквиваленты m1/m2 ₌ Э₁/ Э₂

Из закона постоянства состава следует, что элементы соединяются друг с другом в строго определенных количественных соотношениях. Поэтому в химию были введены понятия эквивалента и эквивалентной массы (слово «эквивалентный» в переводе означает "равноценный").

Эквивалент – это реальная или условная частица вещества, которая в данной кислотно основной реакции эквивалента одному иону водорода или в данной окислительно – восстановительной реакции одному электрону..

В настоящее время эквивалентом элемента называют такое его количество, которое соединяется с 1 молем атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических реакциях. Например, в соединениях HCl, H₂S, NH_3, CH₄ эквивалент хлора, серы, азота, углерода равен соответственно 1 моль, 1/2 моль, 1/3 моль, 1/4 моль.

Масса 1 эквивалента элемента называется его эквивалентной массой. Так, в приведенных выше примерах эквивалентные массы хлора, серы, азота, углерода соответственно равны 34,45 г/моль, 32/2 = 16 г/моль, 14/3 = 4,67 г/моль, 12/4 = 3 г/моль.

 отличие от атомной или молекулярной масс химический эквивалент не является постоянной величиной, он зависит от валентности (степени окисления). Постоянные значения эквивалентов могут быть только у элементов с постоянной валентностью (степенью окисления).

Эквивалентом соединения называется такое его количество, которое в данной реакции взаимодействует с одним ионом водорода или одним эквивалентом другого вещества.

Для вычисления молярных масс эквивалентов сложных веществ можно пользоваться следующими формулами:

где М - мольная масса соединений;

Основность кислоты - количество ионов водорода Н⁺ в кислоте, способных замещаться на металл;

Кислотность основания - количество гидроксид-ионов OH^– в основании, способных замещаться на кислотные остатки.

На основании понятий эквивалентов был сформулирован закон эквивалентов (М. Рихтер, 1792 г.):массы реагирующих и образующихся веществ относятся между собой как молярные массы эквивалентов (объемов) этих веществ.

Для реакции:

А + В = АВ, m_A / m_B = М_ЭA/ М_ЭB,

где m_A и m_B - массы веществ А и В;

  М_ЭА и М_ЭВ - молярные массы эквивалентов веществ А и В.

При решении некоторых задач целесообразно пользоваться значениями эквивалентного объема.

Эквивалентным объемом называется объем, занимаемый при данных условиях 1 эквивалентном вещества.

Если одно из реагирующих веществ находится в твердом состоянии, а другое - газообразном, то закон эквивалентов можно представить формулой:

m / V = М_Э / V_Э,

где m - масса твердого вещества;

      М_Э - его молярная масса эквивалента;

      V - объем газообразного вещества;

      V_Э - его молярный объем эквивалента (объем одного эквивалента).

V_{Э, Н} = 11,2 л/моль; V_{Э, О} = 5,6 л/моль.