Вьюник. Лекция № 2

Закон еквiвалентiв

Фактор еквiвалентностi

Фактор еквiвалентностi показує, яка частина моля елемента або речовини еквiвалентна 1 молю атомарного водню.

98

2 · | + 1| = 49

Маса 1 моля еквiвалента речовини називається молярною масою еквiвалента. Еквiвалент елемента в сполуцi дорiвнює Е = А / n , де n модуль ступеню окиснення.

11/37

Закон еквiвалентiв

Визначення еквiвалентiв

Молярнi маси еквiвалентiв складних речовин ( оксиди, гiдроксиди i т.iнше) знаходять як суму вiдповiдних складових.

Експериментальне визначення еквiвалентiв можна здiйснити двома способами : прямим та методом витiснення. Прямий метод зводиться до розрахунку Е даного елемента за масовою кiлькiстю сполуки, яка складається з двох елементiв та за еквiвалентом другого iз цих елементiв. Розрахунки виконуються за схемою: вiдомi маса сполуки m(AB) г. та маса елемента A = g г. Тодi маса елемента m(B) = m(AB) − g.

За вiдомим еквiвалентом елемента B згiдно закону еквiва- g

лентiв E(A) = m − g · E(B)

12/37

Закон еквiвалентiв

Визначення еквiвалентiв

Метод витiснення: В основу методу покладена реакцiя витiснення газуватого водню або iншого газу.

При цьому до уваги приймається маса взятого металу, який витиснює водень з кислоти, води або лугу, а також масова ( або об‘ємна) кiлькiсть видiленого за вiдповiдною реакцiєю водню.

13/37

Закон еквiвалентiв

Значення закону еквiвалентiв

Значення закону еквiвалентiв: З вiдкриттям цього закону в хiмiї був встановлений ще бiльш глибокий зв‘язок мiж якiсними та кiлькiсними характеристиками речовини та її хiмiчним перетворенням.

Цей закон став орiєнтиром на шляху вивчення процесiв хiмiчного перетворення. Це крок на шляху пiзнання хiмiзму.

Це початок стехiометрiї, яка вiдiграє важливу роль в аналiтичнiй та синтетичнiй хiмiї.

14/37

Закон простих кратних (вагових) вiдношень

Закон простих кратних (вагових) вiдношень: Вiдкриття цього закону є найбiльш цiкавою подiєю в iсторiї хiмiї.

Якщо першi два закони були установленi експериментальним шляхом, то закон простих кратних вiдношень навпаки було передбачено теоретично i лише пiзнiше пiдтверджено експериментально.

Це свiдчить про тi тiснi зв‘язки, якi iснували на початку 19 столiття мiж експериментальними та теоретичними дослiдженнями,направленними на виявлення сутi хiмiзму, з одного боку, та iдеєю про атомiстичну будову речовини, з другого боку.

15/37

Закон простих кратних (вагових) вiдношень

Цей закон вiдкрив в 1802–1808 рр Дальтон. Цiкаво вiдзначити, що iдеї Дальтона нагадували iдеї Бертолле, вiдповiдно до яких усi простi та складнi речовини складенi з найменших частинок–атомiв.

Аналiз сил сцеплення мiж атомами показував, що мiж ними дiють сили спорiдненостi i сили вiдштовхування.У випадку хiмiчних сполук має мiсце сильне притягання атомiв, для механiчної сумiшi – слабка взаємодiя.

Деякi факти були вiдомi уже Прусту. Наприклад, коли два елемента утворюють декiлька солук: FeO, Fe2O3 , Fe3O4 ; CO, CO2 ; Cu2O, CuO.

16/37

Закон простих кратних (вагових) вiдношень

В результатi аналiзу таких випадкiв Дальтон прийшов до висновку:

Якщо два елементи утворюють мiж собою декiлька хiмiчних сполук, то ваговi кiлькостi одного iз них, якi приходяться в цих сполуках на одну i ту ж вагову частину другого елемента повинi вiдноситися мiж собою як простi цiлi числа.

Це узагальнення одержало назву закону простих кратних вiдношень. Цей закон можна проiлюструвати на прикладi оксидiв нiтрогену:

17/37

0.57 : 1.14 : 1.71 : 2.29 : 2.85 = 1 : 2 : 3 : 4 : 5

Iз аналiзу прикладiв можна заключити: Якщо однi i тiж два елемента утворюють декiлька сполук, то кiлькiснi спiввiдношення елементiв вiд сполуки до сполуки змiнюються стрибкувато.

Дальтон дав правильне тлумачення вiдкритому ним закону на основi атомiстичної теорiї, розробленої ним.

18/37

Закон простих кратних (вагових) вiдношень

Значення усiх 3-законiв трудно переоцiнити не тiльки для свого часу, але й для наших днiв.

Власне не вистачало лише уявлень про валентнiсть елементiв, для того щоб виконувати стехiометричнi розрахунки на рiвнi хiмiї сьогоднiшнього дня.

З вiдкриттям цього закону хiмiчною сполукою стали називати складну речовину певного складу. Виявилося, що бiльшiсть iз цих сполук мають певний склад.

Проте вiдомi випадки коли два елемента утворюють сполуки не при однаковому ваговому спiввiдношеннi, тобто

утворюють сполуки змiнного складу: TiH1-2 , TaSe1.75-2.5, TiC0.6-1 i т. iнше.

19/37

Закон простих кратних (вагових) вiдношень

Таким чином поряд iз сполуками постiйного складу iснують i сполуки змiнного складу.

Першi було названо на честь Дальтона дальтонiдами, а другi бертолiдами, оскiльки Бертолле вiдстоював протилежну точку зору i як пiзнiше було з‘ясовано причиною цього послужили експерименти по дослiдженню кристалiзацiї солей.

В залежностi вiд умов кристалiзацiї змiнюється беперервно склад осадiв. Усi три закони носять обмежений характер i межi застосування. Вони справедливi лише для речовин з молекулярною структурою.

20/37