Вопросы к экзамену по неорганической химии

1. Общая химия

1. Эквивалент. Молярная масса эквивалента. Эквивалентный объём (привести примеры). Закон эквивалентов

Химическим эквивалентом Э(В) называется условная или реальная частица, равная или в целое число раз меньшая соответствующей ей формульной единице^*:

где В – формульная единица вещества: реально существующая частица, такая как атом (Cu, Na, C), молекула (N₂, HCl, KOH, Al₂(SO₄)₃, CO₂), анионы (OH^-, SO₄^2-), катионы (Cu ²⁺, K⁺), радикалы (-NО₂, С₂Н₅-), условные молекулы кристаллических веществ и полимеров, любые другие частицы вещества;

- эквивалентное число, показывающее какое число эквивалентов вещества В условно содержится в данной формульной единице этого вещества;

= f_экв. - фактор эквивалентности.

Использование фактора эквивалентности как дробной величины менее удобно. Эквивалентное число Z всегда больше или равно 1 и является безразмерной величиной; при Z=1 эквивалент соответствует формульной единице вещества.

Молярной массой химического эквивалента вещества Мэ(В) называется масса одного моль эквивалента вещества В, равная отношению массы вещества m(В) к количеству вещества химического эквивалента nэкв(В), выражаенная в г/моль или кг/моль: Мэ(В) = m(В)/ nэ(В) Взаимосвязь между молярной массой вещества М(В) и молярной массой его эквивалента Мэ(В) выражается соотношением: Мэ(В) = М(В) / Z(В), т.е. молярная масса эквивалента вещества всегда в Z раз меньше молярной массы этого вещества. Например, Мэ(КОН) = М(КОН) / Z(КОН), где Z(КОН)=ν(ОН-)=1, следовательно, Мэ(КОН) =56/1=56 г/моль. Молярную массу эквивалента сложного вещества можно представить, как сумму молярных масс эквивалентов образующих его составных частей. Например, Мэ(оксида) = Мэ(элемента) + Мэ(кислорода);

Молярным объемом эквивалента газообразного вещества Vэ(В) называется объем одного моль эквивалента газообразного вещества, равный отношению объема данного газообразного вещества (Vгаз) к количеству вещества химического эквивалента газообразного вещества: Vэ(газа) = Vгаз / nэ , л/моль Учитывая, что для газов, принимаемых условно за идеальные n = V / VМ, где VМ = 22,414 л/моль – объем одного моль любого газа при нормальных условиях (н.у.)*, тогда Vэ(газа) = VМ/ Z(В) = 22,414 / Z(В) , л/моль. Эквивалентный объем - это объем, который занимает при данных условиях 1 эквивалент рассматриваемого вещества. При нормальных условиях эквивалентный объем водорода равен 11,2 л/моль.

Закон эквивалентов, открытый в 1792 г. И.Рихтером гласит: элементы всегда взаимодействуют между собой в определенных массовых количествах, соответствующих их эквивалентам, или: в реакциях всегда участвуют равные количества вещества эквивалентов.

Например, для реакции аА + вВ → сС + dD будут справедливы равенства:

n_э(А) = n_э(В) = n_э(С) = n_э(D)

или

Если вещества А и В газообразные, то закон эквивалентов принимает вид:

Закон эквивалентов для реагирующих веществ, находящихся в растворе:

с_э(А)∙V_р-ра(А) = с_э(В)∙V_р-ра(В),

где с_э(i) = - молярная концентрация эквивалентаi вещества, равная отношению количества вещества эквивалента n_э(i) к объему раствора вещества V_p-pa(i).