V. Закон эквивалентов

Вещества взаимодействуют между собой в эквивалентных количествах:

ν_{1/z (1)} = ν_{1/z (2)}

т.к. ν = С·V тогда С_{1/я (1)}·V₁ = С_{1/я (2)}·V₂

или: С_1/Z(1) V₂

_{-------------- = ---------------}

С_1/Z(2) V₁

26

Как следствие закона эквивалентов: концентрации реагирующих веществ обратно пропорциональны их объемам.

Задача 20: Определите молярную концентрацию эквивалента серной кислоты, 16 мл которой вступило в реакцию нейтрализации с 50 мл гидроксида натрия, молярная концентрация эквивалента которого 0,2 моль/л.

Дано: Решение

V ( NaOH) р-ра = 50 мл С_1/Z(NaOH) V(H₂SO₄)

C _1/я ( NaOH) р-ра = 0,2 моль/л =

V ( H₂SO₄) р-ра = 16 мл С_1/Z (H₂SO₄) V_(NaOH)

С_1\Z( H₂SO₄) р-ра = ?

С_1/Z(NaOH) · V_(NaOH) 0,2 моль/л ·50 мл

С_1/Z (H₂SO₄) _{= = =}

V(H₂SO₄) 16 мл

= 0,625 моль/л

Задача 21: Сколько мл раствора гидроксида калия с концентрацией 0,2 моль/л потребуется для нейтрализации 20 мл раствора серной кислоты с концентрацией 0,1 моль/л.

Обратите внимание на то, что в задаче речь идет не о молярной концентрации эквивалента кислоты, а о простой молярной концентрации, а дается серная кислота, у которой основность = 2 и число Z = 2. Для гидроксида калия (КОН) безразлично, какая концентрация из молярных дана, т.к. кислотность его равна 1. Чтобы использовать закон эквивалентов в этом случае нам необходимо простую молярную концентрацию - С к-ты перевести в С_1/z.

2. В задачах 20 и 21 не нужно размерность «мл» переводить в «л».

Дано: Решение

С (H₂SO₄) =0,1 моль/л С_1/Z(КOH) V(H₂SO₄)

C ( КOH) р-ра = 0,4 моль/л =

V ( H₂SO₄) р-ра = 20 мл С_1/Z (H₂SO₄) V_(КOH)

V ( КOH) р-ра = ? С_1/Z(КOH) = С_(КOH) = 0,4 моль/л

С_1/Z (H₂SO₄) = С_1/Z (H₂SO₄) ·Z =0,1 моль/л.· 2= 0,2 моль/л

27

С_1/Z (H₂SO₄) · V(H₂SO₄ ) 0,2 моль/л ·20 мл

V_{(КOH) = = =}

С_1/Z(КOH) 0,4 моль/л

= 10 мл

Если в задаче такого типа используется одноосновная кислота, например, азотная или соляная, то С_1/z = С.

Титр.

Титр - это тоже выражение концентрации.

Титр – это масса растворенного вещества, содержащегося в 1 мл раствора.

m

Т = [г/мл] (формула 1)

V

Размерность такая же, как у плотности.

Если указано, что титр кислоты HCl с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л равен 0,00365 г/мл, то это означает, что в 1 мл данного раствора содержится 0,00365 г HCl титр вычисляют до 4-х значащих цифр после нулей. Зная титр, можно вычислить массу вещества в любом объеме раствора:

m = Т·V

С_1\Z ·M_1/Z

Титр можно вычислять: Т = (формула 2)

1000

Так как m = С·М·V, то, подставив это значение в формулу 1 получим:

С ·M ·V

Т =

V

И далее, чтобы перевести «л» в «мл» необходимо дробь разделить на 1000.

Для записи значения титра сохраняются 4 значащих цифры.

Примеры записи:

28

Т = 1,24365 = 1,2437

Т = 1, 43632 = 1,4363

Т = 0, 012801 = 0,01280 (после всех нулей – 4 значащих цифры)