загрузка...
загрузка...
На головну

закон еквівалентів

  1. I. Моль. Еквівалентні маси і еквіваленти простих і складних речовин. закон еквівалентів
  2. I.4.2) Закони.
  3. II закон Ньютона.
  4. II. Синтез тpіггеpов з довільно законом функциониpования.
  5. II. Стехіометричні закони хімії
  6. II.3. Закон як категорія публічного права
  7. II.3.2) Класифікація законів.

еквівалент f Х - якась реальна або умовна частинка речовини Х, яка може приєднувати або вивільняти один іон водню в кислотно-основних реакціях або один електрон в окисно-відновних реакціях.

Фактор еквівалентності f - число, що показує яка частка реальної або умовної частки речовини Х еквівалентна одному іону водню в кислотно-основних реакціях або одному електрону в окислювально-відновних реакціях.

f = , Де z- або число іонів водню, що беруть участь в реакції (для кислот); - Або число гидроксогрупп, що беруть участь в реакції (для підстав); - Або число іонів водню, здатних замістити катіонами, що входять до складу солі (для солей); - Або число, прийнятих або відданих електронів в окислювально-відновної реакції.

Еквівалент і фактор еквівалентності залежать від реакції, в якій бере участь з'єднання.

H  PO  + 3NaOH = N а3PO  + 3H  O - кислотно-основна реакція

f : ;

H  PO  + 2NaOH = Na  HPO  + 2H  O - кислотно-основна реакція

f : ;

H  PO  + NaOH = NaН2PO  + H2O - кислотно-основна реакція

f : ;

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 - Окислювально-відновна реакція

f :

Zn - 2 e = Zn  - Окислення, Zn -восстановітель

2H+1 + 2e = H2 - Відновлення,  - Окислювач;

S + O2 = SO2 - Окислювально-відновна реакція

f :

S - 4e = S  - Окислення, S - відновник

O2+ 4e = 2O  - Відновлення,  - Окислювач.

Молярний об'єм еквівалента речовини Х: V ( Х) - Це обсяг одного моль еквівалента газоподібної речовини Х: V ( Х) = V  (Х).

Молярна маса еквівалента речовини Х: М ( Х) - Це маса одного моль еквівалента речовини Х, що дорівнює добутку фактора еквівалентності  на молярну масу цієї речовини: М ( Х) =  М (Х).

Кількість речовини еквівалента n ( Х) - Це число моль речовини еквівалента: n ( Х) = .

закон еквівалентів: Речовини взаємодіють один з одним в строго еквівалентних кількостях. n ( Х) = n ( У)

=  або = ,

де m (х), m (y) - маси взаємодіючих без залишку речовин;

M ( Х), M ( Y) -відповідає молярні маси еквівалентів.

Для речовин, що взаємодіють в розчині, закон еквівалентів може мати вигляд С ( Х)V (Х) = С ( Y)V (Y),

де: с ( Х) - молярна концентрація еквівалента речовини Х; C ( Y) - молярна концентрація еквівалента речовини Y; V (X), V (Y) - обсяги відповідних розчинів.

Приклад 1. Обчисліть молярну масу еквівалента сірчаної кислоти в наступних реакціях: а) 8HJ + H2SO4  = 4J  + H  S + 4H  O;

б) H  SO4+ 2NaOH = Na  SO4 + 2H  O.

Рішення: Молярна маса еквівалента сірчаної кислоти розраховується за формулою M ( H  SO ) =  М (H  SO ), Де z- або число іонів водню H  , Що беруть участь в кислотно-основної реакції; - Або число електронів, що беруть участь в окисно-відновної реакції.

а) Реакція 8HJ + H2SO4  = 4J2+ H2S + 4H2O відноситься до окисно-відновних реакцій, т. К. В ході реакції елементи змінюють ступінь окислення.

 4 2J  - 2e = J  - окислення

в-ль

S  + 8e = S  - відновлення

ок-ль

 
 


8J  + S  = 4 J  + S

H2SO4 в даній реакції окислювач і фактор еквівалентності сірчаної кислоти f = =  , Де z- число електронів прийнятих окислювачем в даній реакції. М (H2SO4) = 2 + 32 + 64 = 98 г / моль; M ( H2SO4) =  М (H2SO4) =  98 = 12,25 г / моль.

б) Реакція H  SO  + 2NaOH = Na  SO  + 2H  O відноситься до кислотно-основним реакцій (ступеня окислення елементів не змінюються).

f = =  , Де z- число іонів водню Н+1 вступили в реакцію.

M ( H2SO4) =  М (H2SO4) =  98 = 49 г / моль.

відповідь: А) м ( H2SO4) = 12,25 г / моль; б) м ( H2SO4) = 49 г / моль.

приклад 2. 0,604 г двовалентного металу витіснили з кислоти 581 мл водню, зібраного над водою при 18  З повагою та тиску 105,6 кПа. Тиск насиченої водяної пари при 18  З становить 2,1 кПа. Знайдіть молярну масу еквівалента металу, вкажіть метал.

Рішення:

1 спосіб. Ме + 2HCl = MeCl2+ H2

Me - 2e = Me  - окислення

 + 2e = H2 - відновлення

f = = f = =

M ( H2) =  M (H2) = 2  = 1

Використовуючи рівняння Менделєєва-Клапейрона, знаходимо масу, що виділився водню:

M () = 2 г / моль, V () = 581мл = 0,581л

T = 18  +273 = 291K

R = 8,314

m () =

Виходячи із закону еквівалентів  , Розраховуємо молярну масу еквівалента металу М ( Ме) = =  = = 12,15г / моль. Знаючи, що метал двовалентний знаходимо молярну масу металу М (Ме) = z • М ( Ме) = 2 • 12,15г / моль = 24,3г / моль.

відповідь: Шуканий метал - магній Mg.

2 спосіб. Використовуючи рівняння об'єднаного газового закону  , Знаходимо обсяг виділився водню при н. у. (Р  = 101,3 кПа, T  = 273 K):

V  (H ) = =  = 0,557л.

Відповідно до закону еквівалентів =  молярна маса еквівалента металу М ( Ме) = =  = 12,15г / моль, де V ( H ) = V  (H ) =  • 22,4 л / моль = 11,2 л / моль.

Звідси молярна маса металу М (Ме) = z • м ( Ме) = 2 • 12,15г / моль = = 24,3г / моль.

відповідь: Шуканий метал - магній Mg.

Приклад 3. При спалюванні 1,635г цинку в струмені кисню отримано 2,035г оксиду цинку. Обчисліть молярну масу еквівалента цинку.

Рішення: Знаходимо масу приєднаного кисню

m (O) = m (ZnO) - m (Zn) = 2,035г - 1,635г = 0,4 м

Відповідно до закону еквівалентів = .

Знаючи, що м ( О) =  м (О) =  • 16г / моль = 8 г / моль, знаходимо молярну масу еквівалента цинку м ( Zn) = =  = 32,7 г / моль.

відповідь: м ( Zn) = 32,7 г / моль.

Приклад 4. За 10 хв з розчину нітрату платини струм силою 5 А виділив 1,517г платини. Визначте молярну масу еквівалента платини і ступінь окислення платини в вихідної солі.

Рішення: Кількість електрики, що пройшов через розчин за 10 хв, знаходиться за формулою Q = I • t = 5А • 60 • 10с = 3000 Кл.

При проходженні 96500 Кл електрики виділяється 1 моль еквівалентів платини. Знаходимо молярну масу еквівалента платини.

При проходженні 3000 Кл виділилося 1,517 г Pt,

при проходженні 96500 Кл виділилося M ( Pt).

M ( Pt) =  = 48,8 г / моль

M ( Pt) =  • M (Pt)

z = =  = 4

Ступінь окислювання платини в вихідної солі +4.

відповідь: м ( Pt) = 48,8 г / моль.

Контрольні питання:

1. Які величини характеризують газовий стан речовини?

2. Які одиниці вимірювання маси, об'єму, тиску і температури?

3. Що називається парціальним тиском газу? Як формулюється закон парціальних тисків Дальтона?

4. Що називається ідеальним газом? За яких умов газові закони, виведені для ідеальних газів, можуть бути без великої погрішності застосовані до реальних газів?

5. Якщо маса газу залишається постійною, яка залежність існує між об'ємом, займаним даної масою газу, температурою і тиском?

6. Що називається універсальною газовою постійною? Який її фізичний зміст? В яких одиницях вона вимірюється?

7. Що називається абсолютною і відносною щільністю газу?

8. Яка залежність між молекулярною масою газу і його відносною щільністю за воднем?

9. Що називається еквівалентом речовини? Що називається фактором еквівалентності речовини?

10. Чи є еквівалент постійною характеристикою елемента?

12. Що називається моль речовини?

13. Перерахуйте методи визначення молярної маси еквівалента.

14. Як обчислити молярну масу еквівалента складного речовини (кислоти, основи, солі, оксиду) в кислотно-основних реакціях?

15. Як обчислити фактор еквівалентності речовини, що бере участь в окисно-відновної реакції?

16. Дати формулювання закону еквівалентів і привести його математичний вираз.

Завдання для самостійного рішення:

1. Обчислити обсяг газу при нормальних умовах, якщо:

1. при 200З і 104,430 кПа обсяг газу дорівнює 0,48 м ;

2. при - 230З і 97,3 кПа обсяг газу дорівнює 375 мл;

3. при 170З і 1,3 атм обсяг газу дорівнює 1,1 м ;

4. при 910З і 98,65 кПа обсяг газу дорівнює 608 мл;

5. при 250З і 102 425 Па обсяг газу дорівнює 0,67 л;

6. при 300К і 101,3 кПа обсяг газу дорівнює 1080 л;

7. при - 30З і 1,02 атм обсяг газу дорівнює 320 м ;

8. при 150З і 81 313 Па обсяг газу дорівнює 0,68 л;

9. при 250З і 85,3 кПа обсяг газу дорівнює 820 мл;

10. при - 1000З і 100 000 Па обсяг газу дорівнює 3 м .

2. Обчислити масу газу:

1. при 800З і 98 642 Па 450 мл SO ;

2. при 200З і 99,9 кПа 1л Ar;

3. при 900З і 101,3 кПа 0,25 л He;

4. при 650З і 78,5 кПа 300 мл СО;

5. при - 30З і 1 атм 1,2 л H ;

6. при 26 К і 80,5 кПа 344 м О ;

7. при 00З і 102,320 кПа 15 л NH ;

8. при 293 К і 1,7 атм 1л Cl ;

9. при - 150З і 0,8 атм 500 л NO;

10. при 273 К і 8,11 МПа 20 л N ;

11. при - 1200З і 100,3 кПа 0,5 л F ;

12. при 500З і 1,12 атм 300 мл CH ;

13. при 303 К і 102 375 Па 1 м  СО ;

14. при 173 К і 0,3 атм 250 мл N  O;

15. при 298 К і 104,5 кПа 1,7 м  HCl.

3. Визначте парціальні тиску газів в наступних сумішах і загальний тиск газових сумішей:

Змішуються V, л P V  , л

гази

1. N  0,5 105,3 кПа 3

H  2,5 93,7 кПа

2. СО  2 101,3 кПа 7,6

N  5,6 96,9 кПа

3. Про  4 840 мм. рт. ст. 12

H  8 840 мм. рт. ст.

4. СО 4 750 мм. рт. ст. 3

СО  5 780 мм. рт. ст.

5. Ne 10 1 атм 5

Ar 2 1 атм

4. розрахувати:

а) атомні маси еквівалентів речовин, що беруть участь в даних реакціях;

б) масу (або обсяг) продуктів реакції, якщо прореагував вказану кількість одного з речовин, при нормальних умовах.

 номер варіанта  реакції  Кількість (моль) вихідної речовини
K  СО  +2 H  PO  = 2кн  РВ  + Н  Про + СО  + Про  = 2Н О  0,2 моль Н  РВ
К  СО  + H  PO  = K  HPO  + H  O + CO 2SO  + O  = 2SO  0,3 моль Про
 СоCl  + 2NaOH = Co (OH)  + 2 NaCl4 NH  + 3O  = 2 N  +6 H O  0,5 моль NaOH
 Аl (OH)  + 3H  SO  = Al (HSO )  + 3H  OCO + H  O = CO  + H  4 моль H  SO
 FeCl  + 3NaOH = Fe (OH)  + 3NaClSO  + 2 H  = S + 2 H O  0,6 моль SO
 MnSO  + 2 KOH = Mn (OH)  + K  SO H  + Cl  = 2 HCl  3 моль Cl
К  СО  +2 HJ = H  CO  + 2 KJZn + 2 HJ = ZnJ  + H  1,5 моль Zn
H  SO  + 2 KOH = K  SO  + 2 H  O2Al + 6NaOH + 6H  O = 2Na  [Al (OH)  ] + 3H  0,2 моль Al
 Cu (OH)  + HCl = CuOHCl + H  ON  + Про  = 2 NO  5 моль N
 4 NH  + 5 O  = 4 NO + 6 H  OBi (OH)  +3 HCl = BiCl  + 3 H O  2 моль O
 3К  СО  + 2H  PO  = 2K  PO  + 3H  O + 3CO 2 Mn + Про  = 2 MnO  0,4 моль К  СО
 2 PbS + 3 Про  = 2 PbO + 2 SO BaCl  + Na  СО  = BaСО  +2 NaCl  0.1 моль Про
 Cu (OH)  + 2 HCl = CuCl  + 2 H  O2 C + Про  = 2 CO  0,5 моль HCl
 CuO + H  = Cu + H  ONa  СО  + SiO  = Na  SiO  + CO  3 моль CuO
 2 ZnS +3 Про  = 2 ZnO + 2 SO Na  O + SiO  = Na  SiO  0,75 моль Про

5. Визначте молярну масу еквівалента металу, якщо:

1. 0,162 г металу утворюють 0,174 г його оксиду;

2. при згорянні 1,5 г металу вийшло 2,1 г оксиду металу;

3. 1,4 г заліза витісняє з кислоти 0,05 г водню;

4. 1,63 г цинку витісняє з кислоти 0,05 г водню;

5. 1,2 г магнію витісняє з кислоти 0,1 г водню;

6. 0,9 г металу витісняє з кислоти 0,1 г водню;

7. 1,12 г кадмію витіснили з кислоти 0,02 г водню;

8. 1,2 г титану витіснили з кислоти 0,075 г водню;

9. 0,0873 г металу витіснили з кислоти 35 мл водню (н. У.);

10. 1 г металу витісняє з кислоти 0,921 л водню (н. У.);

11. 2 г металу з'єднуються з 1,39 г сірки, M ( S) = 16 г / моль;

12. в оксиді свинцю міститься 7,17% кисню по масі;

13. хлорид цинку містить 47,9% цинку за масою, M ( Cl) = 35,5 г / моль;

14. його з'єднання з йодом містить 94,8% йоду по масі,

M ( J) = 126,9 г / моль;

15. його сульфід містить 77,85% металу за масою, M ( S) = 16 г / моль.

6. Визначити метал і його молярну масу еквівалента, якщо:

1. 1,37 г двовалентного металу витісняють з кислоти 0,5 л водню при 18  З і 101325 Па;

2. 0,00336 кг тривалентного металу витісняють з розчину лугу 4,244 л водню при 0  З і 99,8 кПа;

3. 2,2 г двовалентного металу витісняють з кислоти 0,81 л водню при 22  З і 101,9 кПа;

4. 1,2 г металу витісняють з розчину кислоти при 20  З і 101100 Па 442 мл водню;

5. 0,527 г металу витісняють з кислоти 0,2 дм  водню, виміряного при 18  З і 98 658,5 Па;

6. при нагріванні 4,3 г оксиду металу було отримано 0,58 дм  кисню (при 17  З і 113,324 кПа);

7. 0,5 г металу витісняють з розчину кислоти 198 мл водню, зібраного і виміряного над водою при 298 К і 99,3 кПа. Тиск насиченої пари води при даній температурі становить 23,5 кПа;

8. 13,43 г двовалентного металу витісняють з розчину кислоти 5 л водню, зібраного і виміряного при температурі 291 К і 101,3 кПа. Тиск насиченої пари води при даній температурі становить 2,07 кПа;

9. при електролізі розплаву хлориду металу (струм силою 5А, час процесу 10 хв) було виділено 0,378 г металу;

10. для виділення 1,97 г якого з розчину його солі треба пропускати протягом 36 хв струм силою 3А. Валентність металу дорівнює двом;

11. виділення 0,16 г металу при електролізі розчину його солі вимагало пропускання струму силою 1,8 А протягом 11,8 хв;

12. при пропущенні через розчин його солі струму силою 2 А протягом 3 ч виділилося 12,56 г металу;

13. для виділення 2,57 г металу через розчин його солі був пропущений струм силою 3,6 А протягом 30 хв. Валентність металу дорівнює трьом;

14. струм силою 2,5 А протягом 15 хв виділяє з розчину солі 0,46 г металу;

15. струм силою 5 А протягом 20 хв виділяє з розчину солі 6,441 г металу.

 




Визначення теплового ефекту реакції нейтралізації | Обробка результатів експерименту | Хімічна кінетика | Досвід 1. Залежність швидкості хімічної реакції від концентрації реагуючих речовин | Досвід 2. Залежність швидкості реакції від температури | гідроліз солей | колоїдні розчини | електрохімічні процеси | Досвід 1. Дослідження відносної швидкості корозії заліза в присутності різних металів | Досвід 3. Дія лугів на метали |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати