Приклад 4. Деяка кількість металу, еквівалентна маса якого дорівнює 28 г/моль, витісняє з кислоти 1,4 л водню, виміряного за нормальних умов. Визначити масу металу.

Розв’язання. У даній задачі одна з реагуючих речовин знаходиться в газоподібному стані, а інша – у твердому. У цьому випадку закон еквівалентів записують у такий спосіб: V/V_eq = m/E, де V_eq – еквівалентний об’єм газоподібної речовини. Для умови нашої задачі закон виражається у такий спосіб:

V(Н₂)/V_eq(Н₂) = m(Ме)/E(Ме) (1.3)

Еквівалентним об’ємом називають об’єм газоподібної речовини, що займає за даних умов один еквівалент цієї речовини. Молярний об’єм будь-якого газу за нормальних умов дорівнює 22,4 л. Звідси еквівалентний об’єм водню (молекула якого двоатомна) V_eq(Н₂) = 22,4 : 2 = 11,2 л. Підставляючи дані задачі в (1.3) одержимо 1,4 : 11,2 = m(Ме) : 28, звідки m(Ме)=(1,4 · 28) : 11,2 = 3,5 г.

Приклад 5. Обчислити еквівалентні маси H₂SО₄ і Аl(ОH)₃ у реакціях, виражених рівняннями: Н₂SО₄ + КОН = КHSО₄ + H₂О (1.4)

H₂SО₄ + 2КОН = К₂SО₄ + 2H₂О (1.5)

Аl(ОH)₃ + НСl = Аl(ОH)₂Сl + H₂О (1.6)

Аl(ОH)₃ + 3НNO₃ = Аl(NО₃)₃ + 3H₂О (1.7)

Розв’язання. Еквівалентна маса складної речовини, як і еквівалентна маса елемента, може мати різні значення і залежить від того, у яку реакцію вступає ця речовина.

Еквівалентна маса кислоти дорівнює молярній масі, розділеній на число катіонів водню, заміщених у даній реакції на інші катіони, тобто на основність кислоти: Е(к-ти) = М(к-ти)/n, де n – основність кислоти в даній реакції. Отже, еквівалентна маса H₂SО₄ у реакції (1.4) дорівнює М(H₂SО₄)/1 = 98 г/моль, а в реакції (1.5) М(H₂SО₄)/2 = 49 г/моль.

Еквівалентна маса основи дорівнює молярній масі, розділеній на число гідроксид-аніонів, заміщених у даній реакції на інші аніони, тобто, на кислотність основи. Отже, еквівалентна маса Аl(ОH)₃ у реакції (1.6) дорівнює М(Аl(ОH)₃)/1 = 78 г/моль, а в реакції (1.7) М(Аl(ОH)₃)/3 = 26 г/моль.

Приклад 6. Обчислити еквіваленту масу солі NaCl.

Еквівалентна маса солі дорівнює молярній масі солі, розділеній на добуток числа атомів металу і його валентності: Е(солі) =М(солі)/n·В.

Отже, еквівалентна маса NaCl, дорівнюєМ(NaCl)/1·1 = 58 г/моль.

Приклад 7. Обчислити молярну масу ацетону, якщо маса 500 мол його пар при 87^оС й тиску 96 кПа дорівнює 0,93 г. Знайдіть масу його молекули.

Розв’язання. Виразивши дані задачі в одиницях СІ (р = 9,6  10⁴ Па; V= 5× ×10^-4 м³; m = 9,3  10^-4 кг; Т = 360 К) і, підставивши їх у рівняння Менделєєва-Клапейрона M = (mRT)/pV, знаходимо:

.

Число молекул у молі будь-якої речовини дорівнює числу Авогадро N_A = = 6,02  10²³. Отже, маса молекули речовини дорівнює молярній масі, розділеній на число Авогадро: m = М/N_A = 58 : (6,02  10²³) = 9,6  10^-23 г.

Примітки. 1) В одиницях СІ R – універсальна газова стала дорівнює 8,314 Дж/(моль  К) чи 8,314 (м³  Па)/моль. В інших розмірностях (системах) R має наступні значення 62,36 (л  мм рт. ст.)/(моль  К) чи 0,082 (л  атм.)/(моль  К) чи 1,987 кал/(моль  К). 2) 1 атм. = 101325 Па  10⁵ Па; 1 мм рт. ст. = 133,3 Па.