Эквивалент

Крыжановская Т.Н., СОШ № 12. г. Северодонецк
Атомно-молекулярное учение
В 1741 г. М.В.Ломоносов впервые высказал предположения об атомно-молекулярном строении вещества.
По определению Ломоносова, все вещества состоят из элементов (атомов), которые могут соединяться в корпускулы (молекулы).

Крыжановская Т.Н., СОШ № 12. г. Северодонецк
Позже, в 1803 г., Дж.Дальтон также приходит к выводу о существовании атомов как мельчайших частиц вещества.
Таким образом - Ломоносова и Дальтона можно в полной мере считать авторами атомно-молекулярного учения, основные положения которого следующие:
Дж.Дальтон
(1766–1844)

Крыжановская Т.Н., СОШ № 12. г. Северодонецк
1. Все вещества состоят из молекул, т.е. химическое соединение – это совокупность одинаковых (с химической точки зрения) молекул.
2. Молекулы состоят из атомов, причем молекулы простых веществ состоят из атомов одного вида (одного химического элемента), а молекулы сложных веществ – из атомов разных видов (разных химических элементов).
3. Атомы и молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении.

Крыжановская Т.Н., СОШ № 12. г. Северодонецк
Закон постоянства состава вещества (Ж.Л.Пруст, 1799 г.).
Качественный и количественный состав соединений молекулярной структуры является постоянным, независимо от способа получения соединения.
Закон применим к соединениям с молекулярным строением, т е. к соединениям с ковалентными связями (большинство органических соединений, неорганические кислоты, газы и т.д.).
Ж.Л.Пруст
(1754–1826)

Крыжановская Т.Н., СОШ № 12. г. Северодонецк
Закон сохранения массы (М.В.Ломоносов, 1748 г., А.Л.Лавуазье, 1789 г.).
Масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, получившихся в результате реакции.
Этот закон является частным случаем общего закона природы – закона сохранения массы и энергии в закрытых системах.
А.Л.Лавуазье
(1743–1794)

Крыжановская Т.Н., СОШ № 12. г. Северодонецк
Закон Авогадро
(А.Авогадро, 1811 г., С.Канниццаро, 1858 г.)
В равных объемах различных газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) содержится одинаковое число молекул.
А.Авогадро
(1776–1856)
С.Канниццаро
(1826–1910)

Крыжановская Т.Н., СОШ № 12. г. Северодонецк
Следствия из закона Авогадро:
1) При одинаковых условиях равные количества вещества различных газов занимают одинаковые объемы;
2) При нормальных условиях, т.е. температуре (Т = 273 К (0 °С) и давлении р = 101,3 кПа (1 атм, 760 мм рт. ст.), 1 моль любого газа занимает объем, равный 22,4 л. Этот объем называется молярным объемом и является постоянной величиной Vm
n=V:Vm
3) Относительной плотностью газа Х по газу Y называется величина, равная отношению молярной массы газа Х к молярной массе газа Y (при одинаковых условиях)
D у=mх: mу или Dу=Мх: Му
DН2=M:2 Dвозд=M:29 DО2=M:32

Крыжановская Т.Н., СОШ № 12. г. Северодонецк
Закон эквивалентов
(И.В.Рихтер, 1792 г.).
Массы веществ, вступающих в химическую реакцию, прямо пропорциональны их эквивалентам.
m 1 : m2 = Э1 : Э2
И.В.Рихтер
(1762–1807)

Крыжановская Т.Н., СОШ № 12. г. Северодонецк
Химический эквивалент элемента – такая его масса, которая соединяется с единицей массы водорода или с 8 единицами массы кислорода или замещает эти количества в их соединениях.
Эквивалентом элемента называют такое его количество, которое взаимодействует с 1 молем атомов водорода. Например, в соединениях HCl, H2S, NH3, CH4 эквивалент хлора, серы, азота и углерода равен соответственно 1, 1/2, 1/3 и 1/4 моль.
Масса 1 эквивалента элемента называется эквивалентной массой. В приведённых выше примерах эквивалентная масса хлора равна 35,5 г/моль, серы — 16 г/моль, азота — 4,67 г/моль, углерода — 3 г/моль.
Э = А/В,
где А – атомная масса элемента; В – валентность элемента,
например:
Э(О) = 16/2 = 8.
Эквивалентный объем любого бинарного газа равен 11,2 л/моль.

Крыжановская Т.Н., СОШ № 12. г. Северодонецк
На основе закона эквивалентов выведены формулы для расчета эквивалентных масс сложных веществ:
Э(оксида) = молярная масса оксида/(валентность элемента•число атомов элемента в оксиде),
например:
Э(Al2O3) = 102/(3•2) = 17;

Крыжановская Т.Н., СОШ № 12. г. Северодонецк
Э(кислоты) = молярная масса кислоты /основность кислоты,
например:
Э(H2SO4) = 98/2 = 49;

Крыжановская Т.Н., СОШ № 12. г. Северодонецк
Э(основания) = молярная масса основания/кислотность основания, например:
Э(Ca(OH)2) = 74/2 = 37;

Крыжановская Т.Н., СОШ № 12. г. Северодонецк
Э(соли) = молярная масса соли/(валентность металла•число атомов металла), например:
Э(Na2SO4) = 142/(1•2) = 71.

Крыжановская Т.Н., СОШ № 12. г. Северодонецк
Для определения эквивалентной массы элемента необходимо знать состав его соединения с другим элементом, эквивалентная масса которых известна.
Если один элемент образует с другим элементом несколько соединений, то его эквивалентная масса в этих соединениях неодинакова.
Эквивалент элемента не является постоянной величиной, он зависит от соединения , в состав которого элемент входит.
Например, Сульфур с Оксигеном образует два оксида: SO2 и SO3
В первом соединении Эs = 64\4= 16 г\моль
Во втором соединении Эs = 80\6= 13,3 г\моль

Крыжановская Т.Н., СОШ № 12. г. Северодонецк
При решении задач на вычисление эквивалентных масс необходимо иметь в виду следующее:
1) Эквивалентная масса оксида равна сумме эквивалентных масс кислорода и элемента, входящего в состав оксида;
2) Эквивалентная масса кислоты равна сумме эквивалентных масс водорода и кислотного остатка;
3) эквивалентная масса основания равна сумме эквивалентных масс металла и гидроксильной группы;
4) Эквивалентная масса соли равна сумме эквивалентных масс металла и кислотного остатка.

Крыжановская Т.Н., СОШ № 12. г. Северодонецк
Для вычисления эквивалентной массы кислоты необходимо разделить её мольную массу на основность кислоты, которая для данной реакции определяется числом атомов водорода, замещающихся металлом
Н3РО4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O
Э Н3РО4 = М Н3РО4 / 1
H3PO4 + 2NaOH = Na2HPO4 + 2H2O
Э Н3РО4 = М Н3РО4 / 2
H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O
Э Н3РО4 = М Н3РО4 / 3

Крыжановская Т.Н., СОШ № 12. г. Северодонецк
Правильно!
Ошибка
Ошибка
Ошибка
1
22,4
44,8
112
56
2
Ошибка
Правильно!
Ошибка
Ошибка
S
S2
S8
S6
3
Ошибка
Правильно!
Ошибка
Ошибка
Ошибка
Ошибка
Ошибка
Правильно!
56
28
6,66
14,5
132
66
33
29
4
Проверьте свои знания