Молярная масса эквивалентов вещества

Молярной массой эквивалентов вещества Х называется масса одного моля (или 6,02·10²³) его эквивалентов. Она обозначается М [1/z* (Х)] и измеряется в г/моль или в кг/моль. Молярную массу эквивалентов вещества можно рассчитать по формуле:

М [1/z^* (Х)]=

где М (Х) – молярная масса вещества Х.

Если фактор эквивалентности равен единице, то молярные массы вещества и его химического эквивалента численно совпадут.

Химическое количество эквивалентов вещества

Химическое количество эквивалентов вещества Х называется отношение массы вещества (m) к молярной массе его эквивалента (М [1/z^* (Х)]:

С учётом того, что М [1/z* (Х)] =

Единицей измерения химического количества вещества эквивалентов является моль.

Молярная концентрация эквивалентов вещества

Молярной концентрацией эквивалентов вещества Х называется отношение химического количества эквивалентов вещества n[1/z*(X)] к объему раствора (V), в котором оно находится. Она обозначается c[1/z*(X)] и рассчитывается по формуле:

Молярная концентрация химического эквивалента в системе СИ измеряется в моль/м³ или в моль/дм³ (моль/л).

Молярная концентрация вещества и молярная концентрация его химических эквивалентов вещества связаны следующим отношением: c[1/z^*(X)] = z^*·c(X)

Если число эквивалентности равно единице, то молярная концентрация вещества и его эквивалентов численно совпадают:

c[1/z^*(X)] = c(Х)

Во всех других случаях молярная концентрация эквивалентов вещества в z раз больше молярной концентрации вещества.

На практике, кроме молярной концентрации эквивалентов вещества (особенно в титриметрии), часто используют так называемый титр раствора (Т):

Т(Х)=

Титр имеет размерность г/см³ и показывает, сколько граммов вещества содержится в 1см³ раствора.

Между молярной концентрацией эквивалентов вещества и титром раствора существует следующая зависимость:

Т(Х)= =

c[1/z*(X)] =

Зная титр раствора и его объем, можно определить массу растворенного вещества в растворе.

Закон эквивалентов

К реакциям, протекающим в стехиометрических соотношениях и заканчивающихся полным расходованием исходных веществ применим закон эквивалентов, который можно сформулировать следующим образом:

Количества эквивалентов исходных веществ Х₁ и Х₂, вступивших между собой в химическую реакцию, равны друг другу и химическим эквивалентам образовавшихся в результате реакции конечных продуктов, т.е.

n[1/z^*(X₁)] = n[1/z^*(X₂)]

где n[1/z^*(X₁)] – количество вещества эквивалента реагента Х₁; n[1/z^*(X₂)] – количество вещества эквивалента реагента Х₂.

Если мы знаем массы расходованных исходных веществ и молярные массы их химических эквивалентов, то в этом случае закон эквивалентов можно записать иначе:

где m(X₁) и m(X₂) – массы исходных веществ Х₁ и Х₂, соответственно; M[1/z^*(X₁)] и M[1/z^*(X₂)] – молярные массы эквивалентов исходных веществ.

Если взаимодействуют между собой растворы веществ Х₁ и Х₂, и мы знаем их использованные объёмы (V(X₁), V(X₂)), молярные концентрации эквивалентов вещества c[1/z^*(X₁)] и c[1/z^*(X₂)], то закон эквивалентов записывается иначе:

c[1/z^*(X₁)]·V₁ = c[1/z^*(X₂)]·V₂

Такая математическая форма записи закона эквивалентов используется в титриметрическом методе анализа.

Следует отметить, что в литературе, посвященной титриметрическому анализу, до сих пор часто используется устаревшая форма обозначения молярной концентрации эквивалентов вещества с помощью заглавной латинской буквы N. В этом случае закон эквивалентов запишется так:

N₁V₁ = N₂V₂

где N₁ и N₂ – молярные концентрации эквивалентов веществ, называемые иначе нормальными концентрациями, или нормальностью растворов.

Практическая часть занятия