Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Индивидуальные расчетные задания Химия.docx
Скачиваний:
65
Добавлен:
12.04.2015
Размер:
358.25 Кб
Скачать

1 Строение вещества

1.1 Теоретическая часть

Закон эквивалентов

Эквивалент Э(X)– реальная или условная частица вещества X, которая в данной кислотно-основной реакции эквивалентна одному иону водорода или в данной окислительно-восстановительной реакции эквивалентна одному электрону.

Фактор эквивалентности fэ(X) – число, обозначающее, какая доля реальной частицы вещества X эквивалентна одному иону водорода в данной кислотно-основной реакции или одному электрону в данной окислительно-восстановительной реакции (Таблица 1).

Молярная масса эквивалента вещества Mэ(X) – масса одного моля эквивалента этого вещества. Она равна произведению фактора эквивалентности на молярную массу вещества X:

Mэ(X) = fэ(X)M(X). (1.1)

Количество вещества эквивалента nэ(X) – количество вещества в молях, в котором частицами являются эквиваленты. Его находят как отношение массы вещества к молярной массе эквивалента вещества:

, (1.2)

Эквивалентный объем, или объем моля эквивалента, Vэ(X) – это объем, который занимает один моль эквивалентов газообразного вещества при нормальных условиях (н.у.).

В результате работ И. Рихтера был открыт закон эквивалентов (1793 г.): все вещества реагируют друг с другом в количествах, пропорциональных их эквивалентам.

Смысл этого закона заключается в том, что моль эквивалентов одного вещества реагирует точно с молем эквивалентов другого вещества, а n молей эквивалентов одного вещества с n моль эквивалентов другого вещества.

Математически закон эквивалентов можно записать:

, (1.3)

Таблица 1 – Формулы расчета фактора эквивалентности

Частица

Фактор эквивалентности

Примеры

Элемент

fЭ(В) = 1/В(Э),

где В(Э) – валентность элемента

Фактор эквивалентности хрома в оксиде хрома (III) :fЭ() = 1/3

Простое

вещество

fЭ(В) = 1/n(Э)·В(Э),

где n(Э) – число атомов элемента (индекс в химической формуле);

В(Э) – валентность элемента

fЭ(H2) = 1/(2×1) = 1/2;

fЭ(O2) = 1/(2×2) = 1/4;

fЭ(Cl2) = 1/(2×1) = 1/2;

fЭ(O3) = 1/(3×2) = 1/6

Оксид

fЭ(В) = 1/n(Э)·В(Э),

где n(Э) – число атомов элемента (индекс в химической формуле оксида),

В(Э) – валентность элемента

fЭ(Cr2O3) = 1/(2×3) = 1/6;

fЭ(CrO) = 1/(1×2) = 1/2;

fЭ(H2O) = 1/(2×1) = 1/2;

fЭ(P2O5) = 1/(2×5) = 1/10

Кислота

fЭ(В) = 1/n+),

где n(H+) – число отданных в ходе реакции ионов водорода (основность кислоты)

fЭ(H2SO4) = 1/1 = 1 (основность равна 1)

или

fЭ(H2SO4) = 1/2

(основность равна 2)

Основание

fЭ(В) = 1/n(OН-),

где n(ОH) – число отданных в ходе реакции гидроксид-ионов (кислотность основания)

fЭ(Cu(OH)2) = 1/1 = 1 (кислотность равна 1) или

fЭ(Cu(OH)2) = 1/2

(кислотность равна 2)

Соль

fЭ(В) = 1/n(MeВ(Me)= =1/n(А)·В(А),

где n(Ме) – число атомов металла (индекс в химической формуле соли),

В(Ме) – валентность металла; n(А) – число кислотных остатков, В(А) – валентность кислотного остатка

fЭ(Cr2(SO4)3) = 1/(2×3) = 1/6 (расчет по металлу) или

fЭ(Cr2(SO4)3) = 1/(3×2) = 1/6 (расчет по кислотному остатку)

 

Частица в окислительно-восстано­вительных реакциях

fЭ(В) = 1/,

где – число электронов, участвующих в процессе окисления или восстановления

Fe2+ + 2e- → Fe0

fЭ(Fe2+) =1/2;

 

Ион

fЭ(В) = 1/z,

где z – заряд иона

fЭ(SO42–) = 1/2

, (1.4)

, (1.5)

где m – массы веществ A и B;

, – молярные массы эквивалентов веществ A и B;

, – объемы газов A и B при н.у.;

, – эквивалентные объемы газов A и B при н.у.

Молярная масса эквивалента сложного вещества обладает свойством аддитивности и равна сумме молярных масс эквивалентных его составляющих частей [1]:

Mэ(AxBy) = Mэ(A) + Mэ(B) (1.6)