Как найти эквивалент cl2

Эквивалентная
масса (Эм) называется масса одного
эквивалента вещества (элемента).

Эквивалентные
массы ранее рассмотренных элементов
равны Эм(Cl)=35.3 г/моль, Эм(O)=8 г/моль.

Эквивалентную
массу любого элемента можно определить
по формуле: Эм=μ/СО, где СО- абсолютная
величина степени окисления в соединениях.
Поскольку большинство элементов имеют
переменную степень окисления, то значения
их эквивалентов в различных соединениях
различно. Например найдем

Если
в задаче указаны объемы газов, то удобнее
пользоваться понятием эквивалентный
объем, вычисляемый с помощью закона
Авогадро. Эквивалентным объемом
называется объем занимаемый при н.у.
одним эквивалентом вещества. Так 1 моль
водорода, т.е. 2г. Занимает объем 22.4л.,
следовательно 1г. (т.е. одна эквивалентная
масса), будет занимать 11,2л. Аналогично
можно найти эквивалентный объем кислорода
который равен 5.6л.

6. Химические свойства хлора и его соединений. Примеры реакций

Строение
электронной оболочки

На
валентном уровне атома хлора содержится
1 неспаренный электрон:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵,
поэтому валентностьравная
1 для атома хлора очень стабильна. За
счёт присутствия в атоме хлора незанятой
орбитали d-подуровня, атом хлора может
проявлять и другие степени окисления.
Схема образования возбуждённых состояний
атома:

Валентность	Возможные степени окисления	Электронное состояние валентного уровня	Пример соединений
I	+1, −1, 0	3s2 3p5	NaCl,NaClO,Cl2
III	+3	3s2 3p4 3d1	NaClO2
V	+5	3s2 3p3 3d2	KClO3
VII	+7	3s1 3p3 3d3	KClO4

Также
известны соединения хлора, в которых
атом хлора формально проявляет валентность
4 и 6, например ClO₂ и
Cl₂O₆.
Однако, эти соединения являютсярадикалами,
то есть у них есть один неспаренный
электрон.

Взаимодействие
с металлами

Хлор
непосредственно реагирует почти со
всеми металлами(с
некоторыми только в присутствии влаги
или при нагревании):

Взаимодействие
с неметаллами

C неметаллами(кромеуглерода,азота,кислородаиинертных
газов), образует соответствующиехлориды.

На
свету или при нагревании
активно реагирует(иногда
со взрывом) сводородомпорадикальномумеханизму.
Смеси хлора с водородом, содержащие от
5,8 до 88,3 % водорода, взрываются при
облучении с образованиемхлороводорода.
Смесь хлора с водородом в небольших
концентрациях горит бесцветным или
желто-зелёным пламенем.
Максимальнаятемператураводородно-хлорного
пламени 2200 °C.:

или

С кислородомхлор
образуетоксиды,
в которых он проявляет степень окисления
от +1 до +7:Cl₂O, ClO₂,
Cl₂O₅, Cl₂O₇.
Они имеют резкий запах, термически и
фотохимически нестабильны, склонны к
взрывному распаду.

При
реакции с фтором,
образуется не хлорид, афторид:

Другие
свойства

Хлор
вытесняет бромииодиз
их соединений с водородом и металлами:

При
реакции с монооксидом
углеродаобразуетсяфосген:

При
растворении в воде или щелочах,
хлор диспропорционирует,
образуяхлорноватистую(а
при нагреваниихлорноватую)
исоляную
кислоты, либо их соли:

(при
нагревании)

Хлорированием
сухого гидроксида
кальцияполучаютхлорную
известь:

Действием
хлора на аммиакможно
получитьтрихлорид
азота:

Окислительные
свойства хлора

Хлор —
очень сильный окислитель:

Раствор
хлора в воде используется для отбеливания
тканей и бумаги.

Реакции
с органическими веществами

С насыщенными
соединениями:

(получение
хлороформа, реакция идет многоступенчато
с образованием тетрахлорметана CCl₄)

Присоединяется
к ненасыщенным соединениям по кратным
связям:

Ароматические
соединения замещают атом водорода на
хлор в присутствии катализаторов.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Как правильно рассчитывать фактор эквивалентности элементов и веществ

Фактор эквивалентности хрома в соединениях

Задача 232.
Определите эквивалент хрома в следующих соединениях: Cr₂O₃; CrO₃.
Решение:
Эквмвалент = fЭ – фактор эквивалентности элемента (число, показывающее, какая часть молекулы или другой частицы вещества соответствует одному эквиваленту). Эквивалент элемента в оксиде определяется по формуле:

fЭ = 1/B(Э), где

B(Э) – валентность хрома.

Тогда

а) fЭ(Cr)Cr₂O₃ = 1/B(Э) = 1/3;
б) fЭ(Cr)CrО₃ = 1/6. 

 

---

Определение фактора эквивалентности оксидов. кислот, оснований и солей

Задача 233.
Определите химические эквиваленты и молярные массы эквивалентов следующих веществ: В₂О₃; NaOH; H₂SO₃; NaAl(_SO₄)₂.
Решение:
Молярная масса эквивалента вещества (МЭ) – это масса одного моль эквивалента. Она равна произведению молярной массы вещества на фактор эквивалентности:
МЭ = М ^. fЭ, где
М – молярная масса вещества.

 
а) В₂О₃ 
Фактор эквивалентности оксида рассчитывается по формуле:

fЭ = 1/[(nЭ) ^. B(Э)], где

n(Э) – число атомов элемента (индекс в химической формуле оксида), В(Э) – валентность элемента.

Тогда 

fЭ(B₂O₃) = 1/(2 ^. 3) =  1/6, поэтому эквивалентом B₂O₃ является частица 1/2B₂O₃.
Зная фактор эквивалентности оксида бора, рассчитаем молярну массу эквивалента данного оксида1, получим: 

МЭ(B₂O₃) = М(B₂O₃) ^. fЭ(B₂O₃) = 69,6182 г/моль ^. 1/6 = 11,6 г/моль.

б) NaOH
Фактор эквивалентности основания рассчитывается по формуле:

fЭ = 1/n(OH–), где

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

Тогда

fЭ(NaOH) = 1/1 = 1 (кислотность равна 1), поэтому эквивалентом NaOH является частица 1NaOH.
Зная фактор эквивалентности гидроксида натрия, рассчитаем молярну массу эквивалента данного основания2, получим:

МЭ(NaOH) = М(NaOH) ^. fЭ(NaOH) = 40 г/моль ^. 1 = 40 г/моль.

в) H₂SO₃
Фактор эквивалентности кислоты рассчитывается по формуле:

fЭ = 1/n(Н⁺), где

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

Тогда

fЭ(H₂SO₃) = 1/2 (основность равна 2), поэтому эквивалентом H₂SO₃ является частица 1/2H₂SO₃.
Зная фактор эквивалентности сернистой кислоты, рассчитаем молярну массу эквивалента данной кислоты3, получим:

МЭ(H₂SO₃) = М(H₂SO₃) ^. fЭ(H₂SO₃) = 82 г/моль ^. 1/2 = 40 г/моль.

г) NaAl(SO₄)₂
М[NaAl(SO₄)₂] = 242 г/моль.
Фактор эквивалентности соли рассчитывается по формуле:

fЭ = 1/[n(Ме) ^. B(Me)] = 1/[n(A) ^. B(A)], 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.
Фактор эквивалентности сложной соли можно рассчитать по формуле:

fЭ = 1/{[n(Ме)₁ ^. B(Me)₂] + [n(Ме)₁ ^. B(Me)₂]} = 1/[n(A) ^. B(A)], где

n(Ме)₁ и n(Ме)₂ – число атомов металлов (первого и второго), В(Ме)₁ и В(Ме)₂ – валентности металлов (первого и второго); n(А) – число кислотных остатков, В(А) – валентность кислотного остатка.

Тогда

fЭ[NaAl(SO₄)₂] = 1/{[n(Ме)₁ ^. B(Me)₂] + [n(Ме)₁ ^. B(Me)₂]} =
= 1/[n(A) ^. B(A)] = 1/[n(A) ^. B(A)] = 1[(1 ^. 1) / (1 ^. 3)] = 1/(2 ^. 2) = 1/4, поэтому эквивалентом NaAl(SO₄)₂ является частица 1/4NaAl(SO₄)₂.
Зная фактор эквивалентности сульфат алюмииния-наатрия, рассчитаем молярну массу эквивалента данной соли4, получим:

МЭ[NaAl(SO₄)₂] = М[NaAl(SO₄)₂] ^. fЭ[NaAl(SO₄)₂] = 242 г/моль ^. 1/4 = 60,5 г/моль.

 

---

Определение числа молей и числа эквивалентов в гидроксие титана (III)

Задача 234.
Определите число молей и число эквивалентов в 80 гидроксид титана (III) Ti(OH)3.
Решениие:
m[Ti(OH)₃] = 80 г;
М[Ti(OH)₃] = 98,89 г/моль ≈ 99 г/моль.
Фактор эквивалентности основания рассчитывается по формуле:

fЭ = 1/n(OH^–), где
где n(ОH^–) – число отданных в ходе реакции гидроксид-ионов (кислотность основания).

Тогда

fЭ[Ti(OH)₃] = 1/3 (кислотность равна 3), поэтому эквивалентом Ti(OH)₃ является частица 1/3Ti(OH)₃.
1. Определим число молей, получим:

n[Ti(OH)₃] = m[Ti(OH)₃]/М[Ti(OH)₃] = 80/99 = 0,8 моль.

2. Определим число эквивалентов, получим:

nfЭ[Ti(OH)₃] = n[Ti(OH)₃] ^. fЭ[Ti(OH)₃] = 0,8 ^. 1/3 = 0,269 ≈ 0,27.

 

---

Определение объема эквивалентов хлора

Задача 235.
Определите объем 3,3 эквивалентов Cl₂ (н.у.).
Решение:
Vm = 22,4 л/моль;
Молярный объем эквивалента (VmЭ или VЭ) – объем, занимаемый молярной массой эквивалента или объем одного моль эквивалента рассчитаем по формуле:

VЭ = fЭ ^. Vm = fЭ ^. 22,4, где

fЭ – фактор эквиваленттности газообразного вещества, Vm – молярный объем газообразного вещества (равен  22,4 л/моль).
Фактор эквивалентности простого вещества определяется по формуле:

1/[n(Э) ^. В(Э)], где 

n(Э) – число атомов элемента (индекс в химической формуле), В(Э) – валентность элемента.

Тогда

fЭ(Cl₂) = 1/(2 ^. 1) = 1/2;
VЭ(Cl₂) = fЭ ^. Vm = 1/2 ^. 22,4 = 11,2 л/моль.
Зная количество эквивалентов хлора [nfЭ(Cl₂) = 3,3] и VЭ(Cl₂), рассчитаем его объем, получим:

V(Cl₂) = nfЭ(Cl₂) ^. VЭ(Cl₂) = 3,3(1/2) ^. 22,4 = 36,96 л.

Ответ: V(Cl₂) = 36,96 л.
 

---

Рассчет молярной массы эквивалента металла, образующегося при реакции с соляной кислотой

Задача 236.
Рассчитайте молярную массу эквивалента металла и определите какой это металл, если при взаимодействии 1 г его с разбавленной соляной кислотой выделяется водород объемом 220 мл, измеренный при давлении 740 мм. рт. ст. и температуре 21 ^oС. Каков фактор эквивалентности данного метала?
Решение:
Ввычислим объем водорода при нормальных условиях, используя формулу Клапейрона-Менделеева:

PV/T = PoVo/To, где Ро = 760 мм рт. ст., То = 273 К, V = 0,22 л, Р = 740 мм рт. ст. Т = 294 К, Vo = ?

 
Тогда

Vo = PVTo/PoТ = (740 ^. 0,22 ^. 273)/(760 ^. 294) = 0,1989 л.

Рассчитаем количество эквивалентов водорода, получим:

nfЭ(Н₂) = V/VЭ(Н₂) = 0,1989/11,2 = 0,01776 мольэкв.

Согласно закону эквивалентов следует, вещества реагируют в эквивалентных количествах, то число эквивалентов (молей эквивалентов) металла столько же, т.е. nfЭ(Me) = 0,01776 мольэкв. Следовательно, 1 г металла составляет 0,01776 мольэкв. 
Тогда
Вычислим молярную массу эквивалента металла, получим:

МЭ(Ме) = m(Ме)/nfЭ(Me) = 1/0,0178 = 56,306 г/моль.

Если валентность  металла Z(Ме) = 1, то М(Ме) = МЭ ^. (Ме) = 56, 306г/моль — одновалентного металла с такой молярной массой нет (смотри таблицу Менделеева).
Если Z(Ме) = 2, то М(Ме) = 2МЭ(Ме) = 112,712 г/моль ≈ 112 г/иоль – двухвалентный металл с такой молярной массой есть – кадмий.
Фактор эквивалентности кадмия рассчитаем по формуле:

fЭ = 1/B(Э), где

B(Э) – валентность кадмия.

Тогда

fЭ(Cd) = 1/B(Cd) = 1/2.

---

¹Формула определения молярной массы эквивалента оксида:
МЭ(оксида) = МЭ(элемента) + МЭ(О) = МЭ(элемента) + 8, где
молярная масса эквивалента оксида;
МЭ(элемента) – молярная масса эквивалента элемента; 
МЭ(О) – молярная масса эквивалента кислорода, 8 г/моль.
———————————————–
²Формула определения молярной массы эквивалента основания:
МЭ(основания) = МЭ(Ме) + МЭ(ОН) = МЭ(Ме) + 17, где
МЭ(основания) – молярная масса эквивалента основания;
МЭ(элемента) – молярная масса эквивалента металла; 
МЭ(ОН) – молярная масса эквивалента гидроксид-иона, 17 г/моль.
———————————————–
³Формула определения молярной массы эквивалента кислоты:
МЭ(кислоты) = МЭ(Н) + МЭ(кислотного остатка) = 1 + МЭ(кислотного остатка), где
МЭ(кислоты) – молярная масса эквивалента кислоты;
МЭ(Н) – молярная масса эквивалента водорода, 1 г/моль; 
МЭ(кислотного остатка) – молярная масса эквивалента кислотного остатка.
———————————————–
⁴Формула определения молярной массы эквивалента соли:
МЭ(соли) = МЭ(Ме) + МЭ(кислотного остатка), где
МЭ(соли) – молярная масса эквивалента соли;
МЭ(Ме) – молярная масса эквивалента металла; 
МЭ(кислотного остатка) – молярная масса эквивалента кислотного остатка.

Материалы из методички: Сборник задач по теоретическим основам химии для студентов заочно-дистанционного отделения / Барботина Н.Н., К.К. Власенко, Щербаков В.В. – М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2007. -155 с.

Эквивалент. Закон эквивалентов

Эквивалент – реальная или условная частица вещества Х, которая в данной кислотно-основной реакции или реакции обмена эквивалентна одному иону водорода Н⁺ (одному иону ОН^— или единичному заряду), а в данной окислительно-восстановительной реакции эквивалентна одному электрону.

Фактор эквивалентности f_экв(X) – число, показывающее, какая доля реальной или условной частицы вещества Х эквивалентна одному иону водорода или одному электрону в данной реакции, т.е. доля, которую составляет эквивалент от молекулы, иона, атома или формульной единицы вещества.

Наряду с понятием “количество вещества”, соответствующее числу его моль, используется также понятие количество эквивалентов вещества.

Закон эквивалентов: вещества реагируют в количествах, пропорциональных их эквивалентам. Если взято n(экв₁) моль эквивалентов одного вещества, то столько же моль эквивалентов другого вещества n(экв₂) потребуется в данной реакции, т.е.

n(экв₁) = n(экв₂)                (2.1)

При проведении расчетов необходимо использовать следующие соотношения:

1. Молярная масса эквивалента вещества X равна его молярной массе, умноженной на фактор эквивалентности:

М_экв(X) = М(X)× f_экв(X).                (2.2)

2. Количество эквивалентов вещества X определяется делением его массы на молярную массу эквивалента:

n_экв(X) = m(X)/М_экв(X).                (2.3)

3. Объём моль-эквивалента газа Х при н.у. равен молярному объёму газа, умноженному на фактор эквивалентности:

V_экв(X) = V(X) × f_экв(X) = 22,4× f_экв(X).                (2.4)

4. Молярная масса эквивалента сложного вещества равна сумме молярных масс эквивалентов составляющих это вещество атомов (ионов).

5. Молярная масса эквивалента оксида равна молярной массе эквивалента элемента плюс молярная масса эквивалента кислорода.

6. Молярная масса эквивалента гидроксида металла равна молярной массе эквивалента металла плюс молярная масса эквивалента гидроксила, например:

М[½Са(ОН)₂] = 20 + 17 = 37 г/моль.

7. Молярная масса эквивалента сульфата металла равна молярной массе эквивалента металла плюс молярная масса эквивалента SO₄^2-, например,

М(½ СаSO₄) = 20 + 48 = 68 г/моль.

Эквивалент в кислотно-основных реакциях

На примере взаимодействия ортофосфорной кислоты со щелочью с образованием дигидро-, гидро- и среднего фосфата рассмотрим эквивалент вещества H₃PO₄.

H₃PO₄ + NaOH = NaH₂PO₄ + H₂O, f_экв(H₃PO₄) =1.

H₃PO₄ + 2NaOH = Na₂HPO₄ + 2H₂O, f_экв(H₃PO₄) =1/2.

H₃PO₄ + 3NaOH = Na₃PO₄ + 3H₂O, f_экв(H₃PO₄) =1/3.

Эквивалент NaOH соответствует формульной единице этого вещества, так как фактор эквивалентности NaOH равен единице. В первом уравнении реакции молярное соотношение реагентов равно 1:1, следовательно, фактор эквивалентности H₃PO₄ в этой реакции равен 1, а эквивалентом является формульная единица вещества H₃PO₄.

Во втором уравнении реакции молярное отношение реагентов H₃PO₄ и NaOH составляет 1:2, т.е. фактор эквивалентности H₃PO₄ равен 1/2 и её эквивалентом является 1/2 часть формульной единицы вещества H₃PO₄ .

В третьем уравнении реакции количество веществ реагентов относятся друг к другу как 1:3. Следовательно, фактор эквивалентности H₃PO₄ равен 1/3, а её эквивалентом является 1/3 часть формульной единицы вещества H₃PO₄.

Таким образом, эквивалент вещества зависит от вида химического превращения, в котором принимает участие рассматриваемое вещество.

Следует обратить внимание на эффективность применения закона эквивалентов: стехиометрические расчёты упрощаются при использовании закона эквивалентов, в частности, при проведении этих расчётов отпадает необходимость записывать полное уравнение химической реакции и учитывать стехиометрические коэффициенты. Например, на взаимодействие без остатка 0,25 моль-экв ортофосфата натрия потребуется равное количество эквивалентов вещества хлорида кальция, т.е. n(1/2CaCl₂) = 0,25 моль.

Эквивалент в окислительно-восстановительных реакциях

Фактор эквивалентности соединений в окислительно-восстановительных реакциях равен:

f_экв(X) = 1/n,                (2.5)

где n – число отданных или присоединенных электронов.

Для определения фактора эквивалентности рассмотрим три уравнения реакций с участием перманганата калия:

2KMnO₄ + 5Na₂SO₃ + 3H₂SO₄ = 5Na₂SO₄ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O.

2KMnO₄ + 2Na₂SO₃ + H₂O = 2Na₂SO₄ + 2MnO₂ + 2KOH.

2KMnO₄ + Na₂SO₃ + 2NaOH = Na₂SO₄ + K₂MnO₄ + Na₂MnO₄ + H₂O.

В результате получаем следующую схему превращения KMnO₄.

в кислой среде: Mn⁺⁷ + 5e = Mn⁺²

в нейтральной среде: Mn⁺⁷ + 3e = Mn⁺⁴

в щелочной среде: Mn⁺⁷ + 1e = Mn⁺⁶

 Схема превращений KMnO₄ в различных средах

Таким образом, в первой реакции f_экв(KMnO₄) = 1/5, во второй – f_экв(KMnO₄) = 1/3, в третьей – f_экв(KMnO₄) = 1.

Следует подчеркнуть, что фактор эквивалентности дихромата калия, реагирующего в качестве окислителя в кислой среде, равен 1/6:

Cr₂O₇^2- + 6e + 14H⁺ = 2 Cr³⁺ + 7H₂O

Примеры решения задач

Задача 1. Определить фактор эквивалентности сульфата алюминия, который взаимодействует со щелочью.

Задача 2. Определить факторы эквивалентности Fe₃О₄ и KCr(SO₄)₂ в реакциях взаимодействия оксида железа с избытком хлороводородной кислоты и взаимодействия двойной соли KCr(SO₄)₂ со стехиометрическим количеством щёлочи КОН с образованием гидроксида хрома (III).

Задача 3. Определить факторы эквивалентности и молярные массы эквивалентов оксидов CrО, Cr₂О₃ и CrО₃ в кислотно-основных реакциях.

Задача 4. Определить объём 1 моль-экв О₂, NH₃ и H₂S при н.у. в реакциях:

4 NH₃ + 3 О₂  2 N₂ + 6 H₂О;

4 NH₃ + 5 О₂  4 NO + 6 H₂О;

2 H₂S + 3 О₂  2 SО₂ + 2 H₂О.

Задача 5. 0,45 г металла вытесняют из кислоты 0,56 л (н.у.) водорода. Определить молярную массу эквивалента металла, его оксида, гидроксида и сульфата.

Задача 6. Рассчитать массу перманганата калия, необходимую для окисления 7,9 г сульфита калия в кислой и нейтральной средах.

Задача 7. Рассчитать молярную массу эквивалента металла, если оксид этого металла содержит 47 мас.% кислорода.

Задачи для самостоятельного решения

2.1. Молярная масса эквивалента металла равна 9 г/моль. Рассчитать молярную массу эквивалента его нитрата и сульфата.

2.2. Молярная масса эквивалента карбоната некоторого металла составляет 74 г/моль. Определить молярные массы эквивалентов этого металла и его оксида.

2.3. Рассчитать объём 1 моля эквивалента сероводорода (н.у.), который окисляется до оксида серы (IV).

2.4. Определить молярную массу эквивалента Ni(OH)Cl в реакциях:

Ni(OH)Cl + H₂S = NiS + HCl + H₂O;

Ni(OH)Cl + NaOH = Ni(OH)₂ + NaCl.

2.5. При взаимодействии 4,8 г неизвестного металла и 13 г цинка с соляной кислотой выделяется одинаковый объём водорода. Вычислить молярные массы эквивалентов металла, его оксида и его хлорида.

2.6. Рассчитать молярные массы эквивалентов металла и его гидроксида, если хлорид этого металла содержит 79,7 мас.% хлора, а молярная масса эквивалента хлора равна 35,5 г/моль.

2.7. Какой объём 0,6 М раствора H₂O₂ пойдёт на окисление 150 мл 2н. раствора FeSO₄ в реакции:

H₂O₂ + 2 FeSO₄ + H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 2 H₂O.

2.8. Определить объём хлора (н.у), необходимый для окисления 100 мл 0,5н раствора K₂MnO₄.

2.9. 0,66 г кислоты требуются для нейтрализации 10 мл 1М раствора КОН. Найти молярные массы эквивалентов кислоты и ее кальциевой соли в обменной реакции.

2.10. Бромид металла в результате обменной реакции полностью переведен в сульфат, при этом масса уменьшилась в 1,47 раз. Найти молярную массу эквивалента металла. Определить какой это металл.

Контрольная работа по химии

 
Задание №1: Определите эквивалент и молярную массу эквивалента хлора в следующих соединениях: СuCl2,  NaClO, LiClO2, Ca(ClO3)2, KClO4, Cl2O5. Найдите число эквивалентов в 100г хлорида меди (II).

 
Эквивалент элемента (Э) – реальная или условная частица, которая в кислотно-основных реакциях и реакциях ионного обмена равноценна  одному атому или одному иону водорода.
Число, которое показывает какая часть моль элемента или вещества эквивалентна, 1 моль атома водорода называется фактором   эквивалентности  (fэк).

 

(fэк)- это величина обратная эквивалентному числу  Z  этого вещества в конкретной реакции.
Эквивалент – условная химическая частица в Z  раз меньшая, чем соответствующая формульная единица вещества, участвующего в конкретной реакции.
Молярная масса эквивалента равна:

 
Мэк = fэк • Mr

 
СuCl2:
Э = 1/2
Мэк = 1/2 • 35,5 = 17,75

 
NaClO:
Э = 1
Мэк = 1 • 35,5 = 35,5

 
LiClO2:
Э = 1/3
Мэк = 1/3 • 35,5 = 11,83

 
Ca(ClO3)2:
Э = 1/5
Мэк = 1/5 • 35,5 = 7,1

 
KClO4:
Э = 1/7
Мэк = 1/7 • 35,5 = 5,07

 
Cl2O5:
Э = 1/5
Мэк = 1/5 • 35,5 = 7,1

 
Дано:
m(CuCl2) = 100 г
Найти: число эквивалентов – ?
Решение:

 
Эквивалент соли может быть вычислен как частное от деления ее молярной массы на произведение числа ионов металла и его валентности:

 
, где
n – число ионов металла;
B – валентность

 
n = 2
B = 2
M(CuCl2) = 64 г/моль + 2•35,5 г/моль = 135 г/моль

 
Э(CuCl2) = 135/2•2 = 33,75

 
Ответ: Э(CuCl2) = 33,75

 
Задание №2: Укажите число протонов, электронов и нейтронов в атомах изотопов элемента в соответствии со своим вариантом. Составьте электронную формулу атома элемента и подчеркните в формуле валентные электроны. Укажите, к какому электронному семейству относится данный элемент. Распределите электроны атома по электронным ячейкам и укажите число неспаренных электронов в атоме в нормальном (невозбуждённом состоянии).
Изотопы элемента:  Si2814,  Si30 14

 
Si2814 – число протонов 14, число нейтронов 14, число электронов 14.

 
Si30 14  – число протонов 14, число нейтронов 16, число электронов 14.

 
Si 1s22s22p63s23p2 – подчеркнуты валентные подуровни

 
Данный элемент относится к семейству p-элементов

^v

^

^

  
3s   3p

 
Число неспаренных электронов равно 2.

 
Задание №3: Внешние уровни атомов имеют строение:… 2s2 2p6 ; …4s2 3d1 ;…5s2 5p4 ;…6s2 . В каких периодах, группах и подгруппах находятся эти элементы? К каким электронным семействам они принадлежат?

 
…2s22p6 – (10) Ne – Неон (находится во 2 периоде, VIII группы, главной подгруппы, относится к семейству p-элементов);
…4s23d1 – (21) Sc – Скандий (находится в 4 периоде, III группы, главной подгруппы, относится к семейству d-элементов);
…5s25p4 – (52) Te – Теллур (находится в 5 периоде, VI группы, главной подгруппы, относится к семейству p-элементов);
…6s2 – (56) Ba – Барий (находится в 6 периоде, II группы, главной подгруппы, относится к семейству s-элементов).

 
Задание №4: Вычислите изменение энтропии и энтальпии образования 1 моля метана из водорода и углерода (графит)

 
Дано:
n(CH4) = 1 моль
Найти: ?H0298 – ? ?S0298 – ?
Решение:
Запишем уравнение реакции:
H2 + C(графит) = CH4

 
?H0298 = ?H0(CH4) – (?H0(H2) + ?H0(C(графит)))
?H0298 = -74,85 – (0 + 0) = -74,85 кДж•моль-1

 
?S0298 = S0(CH4) – (S0(H2) + S0(C(графит)))
?S0298 = 186,19 – (130,52 + 5,740) = 49,93 Дж•моль-1•К-1

 
Ответ: ?H0298 = -74,85 кДж•моль-1; ?S0298 = 49,93 Дж•моль-1•К-1

 
Задание №5: Применяя принцип Ле-Шаталье укажите, в каком направлении произойдёт смещение равновесия систем: 
а) СО(газ) + H2O(ж) = СО2(газ) +H2(газ) ?Hхр = 2,85 кДж/моль
б) 2SО2(газ) + О2(газ) = 2SO3(газ) ?Hхр = 1.77 кДж/моль,
если а) повысить температуру,
б) увеличить концентрацию оксида углерода (II),
в) увеличить концентрацию оксида серы (IV).

 
а) СО(газ) + H2O(ж) = СО2(газ) +H2(газ) ?Hхр = 2,85 кДж/моль
а – при повышении температуры в соответствии с принципом Ле-Шателье  равновесие сместится в сторону обратной реакции;
б – при увеличении концентрации оксида углерода (IV) в соответствии с принципом Ле-Шателье  равновесие сместится в сторону обратной реакции.

 
б) 2SО2(газ) + О2(газ) = 2SO3(газ) ?Hхр = 1.77 кДж/моль
а – при повышении температуры в соответствии с принципом Ле-Шателье  равновесие сместится в сторону обратной реакции;
в – при увеличении концентрации оксида серы (IV) в соответствии с принципом Ле-Шателье  равновесие сместится в сторону прямой реакции.

 
Задание №6: Какой объём раствора нитрата серебра с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л израсходуется в реакции осаждения с раствором, содержащего 0,84г хлорида кальция? Cоставьте уравнение реакции.

 
Дано:
CH(AgNO3) = 0,1 моль/л
m(CaCl2) = 0,84 г
Найти: Vр-ра(AgNO3) – ?
Решение:
CaCl2 + 2AgNO3 = 2AgClv + Ca(NO3)2

Для решения задачи нам необходимо использовать следующие формулы:
(1) n(fэкв.X) = n(fэкв.Y)
(2) m(X) = n(fэкв.X) · M(fэкв.X)
(3) n(fэкв.X) = C(fэкв.X) · V(fэкв.X)

 
Находим fэкв. CaCl2 и fэкв. AgNO3 они равны соответственно 1/2 и 1.
Таким образом, n(1/2CaCl2) = n(AgNO3) из уравнений (1), (2) и (3) находим:
V(AgNO3) = m(CaCl2) / (C(AgNO3)·M(1/2CaCl2))
M(CaCl2) = 40 г/моль + 2·35,5 г/моль = 111 г/моль
V(AgNO3) = 0,84 г / (0,1 моль/л ·1/2·111г/моль) = 0,84 / 5,55 = 0,1514 л = 151,4 мл.
Ответ: V(AgNO3) = 0,1514 л = 151,4 мл.

 
Задание №7: Сколько граммов сахара С12Н22О11 следует растворить в 500г воды чтобы он не замерзал при температуре  -1,2?С? Ккр =1,86?.

 
Дано:
m(H2O) = 500 г
t = -1,2?С
Ккр =1,86?
Найти: m(С12Н22О11) – ?
Решение:

 
Температура кристаллизации чистой воды 0?С, следовательно, понижение температуры кристаллизации ?t = 0 – (-1,2?С) = 1,2.
Для расчета используем следующую формулу:
m(С12Н22О11) = (?tзам.·M(С12Н22О11)·q) / (1000·Kкр)
M(С12Н22О11) = 12·12г/моль + 22·1г/моль + 11·16 г/моль = 342 г/моль
m(С12Н22О11) = (1,2 · 342 г/моль · 500 г) / (1000·1,86?) = 110,32 г

 
Ответ: m(С12Н22О11) = 110,32 г

 
Задание №8: Кдис1(Н2А) = 10-3, Кдис2(Н2А)= 10-9. Вычислите полную константу диссоциации кислоты, степень диссоциации по первой ступени в 0,1М растворе и рН раствора.

 
Дано:
Кдис1(Н2А) = 10-3
Кдис2(Н2А) = 10-9
С0 = 0,1 моль/л
Найти: Кдис – ? ? – ? pH – ?
Решение:

 
Полная константа диссоциации кислоты равна:
Кдис = Кдис1(Н2А) + Кдис2(Н2А) = 10-3 + 10-9(мало, не учитывается) ? 10-3
Вычислим степень диссоциации кислоты:

 
  0,1-х х   х
H2A – H+ + HA-
Запишем выражение константы диссоциации для первой ступени:
Кдис1(Н2А) = C(H+)•C(HA-) / C(H2A) (в равновесии)
Кдис1(Н2А) = х•х / С0 – х = х•х / 0,1 – х
Решим уравнение:
х2 / (0,1 – х) = 10-3
х2 + 10-3х + 10-4 = 0

 
х = -0,001/2 + v(0,001/2)2 + 0,0001 = -0,0005 + 0,0100123 = 0,0095123
Рассчитаем степень диссоциации по формуле:
? = х/ С0
? = 0,0095123/0,1 = 0,095123

 
Вычислим pH данного раствора:
C(H+) = 0,0095123
pH = -lg C(H+)
pH = -lg0,0095123 = 2,02

 
Ответ: Кдис ? 10-3; ? = 0,095123; pH = 2,02

 
Задание №9: Выпадет ли осадок сульфата кальция, если к 200мл 0,002М раствора хлорида кальция добавить 200мл 0,01М раствора сульфата калия ПР(СaSO4) = 10-4.

 
Дано:
Vр-ра(CaCl2) = 200 мл
СМ(CaCl2) = 0,002 моль/л
Vр-ра(K2SO4) = 200 мл
СМ(K2SO4) = 0,01 моль/л
ПР(СaSO4) = 10-4
Найти: выпадет ли осадок – ?
Решение:
Для того, чтобы узнать выпадет осадок или нет, необходимо сравнить произведение растворимости (ПР) с произведением концентраций (ПС), если ПС > ПР – осадок образуется, если ПС < ПР – осадок не образуется.
Запишем уравнение реакции:
CaCl2 + K2SO4 = CaSO4v + 2KCl

 
CaSO4 – Ca2+ + SO42-

 
Рассчитаем произведение концентраций ионов Ca2+ и SO42- в полученном растворе:
Vобщ. = Vр-ра(CaCl2) + Vр-ра(K2SO4) = 200 мл + 200 мл = 400 мл = 0,4 л
C(Ca2+) = 0,2•0,002/0,4 = 0,001 моль/л
С(SO42-) = 0,2•0,01/0,4 = 0,005 моль/л
Рассчитаем произведение концентраций:
ПС = C(Ca2+)• С(SO42-) = 0,001•0,005 = 5•10-6
10-4 > 5•10-6, ПР > ПС – следовательно, осадок не образуется

 
Ответ: осадок не образуется

 
Задание №10: Cоставьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза солей и на основании этих уравнений определите реакцию среды (кислая, нейтральная, щелочная) и рН. Укажите цвет лакмуса и фенолфталеина  в растворах солей: сульфат марганца (II),  нитрит цезия,  хлорид гидроксоцинка.

 
MnSO4 – сульфат марганца (II)
MnSO4 > Mn2+ + SO42- – гидролиз идет по катиону Mn2
+
Гидролиз идет полностью по первой ступени, степень гидролиза на второй ступени незначительна.
I ступень:
2MnSO4 + 2H2O – (MnOH)2SO4 + H2SO4
2Mn2+ + 2SO42- + 2H2O – 2MnOH+ + 2SO42- + 2H
+
2Mn2+ + 2H2O – 2MnOH+ + 2H+
II ступень:
(MnOH)2SO4 + 2H2O – 2Mn(OH)2v + H2SO4
2MnOH+ + SO42- + H2O – 2Mn(OH)2v+ SO42- + 2H
+
2MnOH+ + H2O – 2Mn(OH)2v + 2H
+
Реакция среды кислая, pH < 7,
Лакмус – красный
Фенолфталеин – бесцветный

 
CsNO2 – нитрит цезия
CsNO2 > Cs+ + NO2- – гидролиз идет по аниону NO2-
I ступень:
CsNO2 + H2O – HNO2 + CsOH
Cs+ + NO2- + H2O – HNO2 + Cs+ + OH-
NO2- + H2O – HNO2 + OH-
Реакция среды щелочная, pH > 7,
Лакмус – синий
Фенолфталеин – малиновый

 
ZnOHCl – хлорид гидроксоцинка
ZnOHCl > ZnOH+ + Cl- – гидролиз идет по катиону ZnOH
+
ZnOHCl + H2O – Zn(OH)2v + HCl
ZnOH+ + Cl- + H2O – Zn(OH)2v + H+ + Cl-
ZnOH+ + H2O – Zn(OH)2v + H+
Реакция среды кислая, pH < 7,
Лакмус – красный
Фенолфталеин – бесцветный

 
Задание №11: Составьте молекулярные уравнения электронного баланса для реакций окисления-восстановления. Расставьте коэффициенты в молекулярном уравнении и укажите окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, а какое восстанавливается.
а) КBr + H2SO4(конц.)  =
б) H2S + HNO2 =

 
а) 2КBr- + 3H2S+6O4(конц.)  = 2KHSO4 + Br20 + S+4O2^ + 2H2O
2Br- – 2•1e > Br20 – восстановитель (окисляется) 2 1
  2
S+6 + 2e > S+4 – окислитель (восстанавливается) 2 1

 
2Br- + S+6 > Br20 + S+4

 
б) 2HN+3O2 + H2S-2 = 2N+2O + S0 + 2H2O
N+3 + 2e > N+2 – окислитель (восстанавливается)   2 1
  2
S-2 – 2e > S0 – восстановитель (окисляется) 2 1

 
N+3 + S-2 > N+2 + S0

 
Литература:

  1. Глинка Н.Л. Общая химия. Изд-во: Л.: Химия, 24-е изд. испр., 1985. – 702 с.

 
2. Ахметов  Н.С. Общая и неорганическая химия. Учеб. для вузов. — 4-е изд., испр. — М. Высш. шк., Изд. центр «Академия», 2001. — 743 с., ил.

 
3. Основы физической химии. Теория и задачи: Учеб. пособие для вузов / В.В. Еремин, СИ. Каргов, И.Л. Успенская, H.F.. Кузьменко, В.В. Лунин. М: Изда­тельство «Экзамен». 2005. — 480 с.

 
4. Крешков А.П. Основы аналитической химии. Том 1. М. Химия. 1970. – 472 с. ил.

 
5. Рабинович В. А., Хавин 3. Я. Краткий химический справочник. Изд. 2-е, испр. и доп. 392 стр., 114 табл., 19 рис.

 
6. Задачник  по количественному анализу, Изд.  3-е,  доп., Изд-во «Химия»,  Л., 1972, стр. 376, 644 задачи.

 
7. Задачник  по  аналитической  химии/Н.Ф.  Клещев, Е.А. Ал­феров, Н.В. Базалей и др.; Под. ред. Н.Ф. Клещева. — М.: Хи­мия, 1993. — 224 с: ил.

 
8. Основы физической химии. Теория и задачи: Учеб. пособие для вузов / В.В. Еремин, СИ. Каргов, И.А. Успенская, Н.Е. Кузьменко, В.В. Лунин. — М.: Изда­тельство «Экзамен», 2005. — 480 с. (Серия «Классический университетский учебник»)

Как найти эквивалент

Эквивалентом называется частица, которая химически равноценна (эквивалентна) в кислотно-основных реакциях одному иону водорода, а в реакциях окислительно-восстановительного типа – одному электрону. Эквивалент выражается числом без размерности, тогда как эквивалентная масса измеряется в г/моль.

Вам понадобится

• – калькулятор;
• – периодическая таблица

Инструкция

Чтобы можно было найти эквивалент того или иного вещества, вы должны использовать формулу: 1/z (какое-то вещество),где 1/z – фактор эквивалентности (fэ), то есть число, которое показывает, какая доля частицы вещества равноценна эквиваленту. Эта величина всегда меньше или равна единице. Проще говоря, фактор эквивалентности – это некий коэффициент, который записывается непосредственно перед формулой вещества при нахождении эквивалента. Например, вам надо найти эквивалент фосфорной кислоты при ее взаимодействии с гидроксидом натрия. Запишите уравнение реакции:2NaOH + H3PO4 = Na2HPO4 + 2H2OОтсюда видно, что на атомы натрия замещаются только два атома водорода, то есть кислота является двуосновной (в реакции участвуют 2 иона Н+). Таким образом, согласно определению, эквивалентом фосфорной кислоты будет условная частица ½ H3PO4.

Учтите, что эквивалент одного и того же вещества изменяется в зависимости типа реакции, в которую это вещество вступает. Кроме того, эквивалент элемента находится в зависимости от вида соединения, в состав которого входит. Возьмите те же вещества, что и в предыдущем случае, но реакция пусть пойдет по-другому:3NaOH + H3PO4 = Na 3PO4 + 3H2O.Здесь fэ(H3PO4) = 1/3, fэ(NaOH) =1. Следовательно, эквивалент фосфорной кислоты – частица 1/3 H3PO4, а эквивалент щелочи равен единице.

Для успешного нахождения эквивалентов различных веществ вам необходимо запомнить формулы для нахождения fэ в зависимости от типа химического соединения. Так для простых элементов fэ = 1/ валентность элемента. Пример: fэ ( H2SO4) = 1/6, а эквивалент серы в H2SO4 равен 6.Для солей – fэ = 1/n (мет.) – B(мет.) = 1/ n (к.о.) – B(к.о.), гдеn (мет.) – количество атомов металла,B(мет.) – валентность металла,n (к.о.) – количество кислотных остатков,B(к.о.) – валентность кислотного остатка и т.д.

Сложнее находить эквивалент вещества в реакциях окислительно-восстановительного типа, так как расчет вы будете вести по числу электронов, которые принимают участие в процессе восстановления или окисления. Дано задание найти эквивалент гидроксида марганца в реакции: 2Mn(OH)2 + 12NaOH + 5Cl2 = 2NaMnO4 + 10NaCl + 8H2OИз уравнения видно, что марганец отдает 5 электронов и переходит из Mn +2 в Mn +7. Значит, фактор эквивалентности Mn(OH)2 – 1/5, а эквивалент гидроксида равен 5.

Полезный совет

При расчете не забывайте о том, что эквивалентом может быть сама молекула или же какая-нибудь другая единица вещества.

Источники:

• эквивалент кислоты

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?