Методические указания и контрольные задания по химии для студентов заочного обучения инженерно-технических (нехимических) специальностей (стр. 3 )

Правила расчета эквивалентного числа в конкретных ситуациях.

1. Для кислот эквивалентное число равно числу замещаемых в конкретной реакции ионов водорода, а для оснований - числу замещаемых гидроксид-ионов.

Пример:

;

2. Эквивалентное число соли равно произведению количества замещаемых катионов металла на их заряд или произведению числа замещаемых анионов кислотных остатков на модуль их заряда.

Пример:

;

3. Эквивалентное число оксида равно произведению числа атомов элемента на валентность элемента.

Пример: .

4. Эквивалентное число в окислительно-восстановительных реакциях определяется числом электронов, которые отдает или принимает частица восстановителя или окислителя.

Пример:

1 2

3 6

; ; ; .

Количество вещества - это число структурных элементов (атомов, молекул, ионов, эквивалентов) в системе. Единицей измерения количества вещества является моль.

Моль - количество вещества системы, которое содержит столько структурных элементов (молекул, эквивалентов и др.), сколько атомов содержится в 0,012 кг изотопа углерода 12.

Число структурных единиц в моле называют числом Авогадро и для практических расчетов принимают равным 6,02 · 1023.

Массу одного моля вещества называют молярной массой М. Численно молярная масса равна молекулярной, но измеряется в г/моль. Напри­мер, молярная масса аммиака:

Молярную массу эквивалентов вещества В (в г/моль) можно рассчитать, исходя из молярной массы вещества, по формуле:

Количество вещества эквивалентов (в моль) находят отношением массы вещества к молярной массе его эквивалента:

Количественные соотношения между эквивалентами веществ, участвующих в химической реакции, задаются законом эквивалентов: массы реагирующих друг с другом веществ, а также массы продуктов этой реакции пропорциональны молярным массам эквивалентов этих веществ.

Согласно этому закону для реакции А + B = C + D должно выполняться соотношение:

,

где – количество молей эквивалентов соответствующего вещества.

Таким образом, для взаимодействующих веществ А и В можно записать:

или подставив значение , получим

; .

Пример 1. Определите молярную массу эквивалентов .

Решение: - средняя соль.

(число катионов кальция) ∙ 2(заряд катиона) = 2

.

Ответ: Молярная масса эквивалентов равна 50 г/моль.

Пример 2. Вычислите молярную массу эквивалентов магния, если 60 г его вытеснили из кислоты 56 л водорода (н. у.).

Решение:

По закону эквивалентов: .

Выразив количество молей эквивалентов магния через массу магния, а количество молей эквивалентов газообразного водорода через объем газа, получаем выражение:

Преобразуем выражение ;

Число эквивалентности ;

Ответ: Молярная масса эквивалентов магния равна 12 г/моль.

Пример 3. При окислении щелочно-земельного металла массой 5г образуется оксид массой 7 г. Назовите этот металл.

Решение:

По закону эквивалентов:

, ; ;

обозначим ; решив уравнение, получаем ; для двухвалентного щелочно-земельного металла Z(Ме)=2; г/моль

Ответ: Определяемый металл – кальций.

Контрольные вопросы

1. Определите молярные массы эквивалентов и в следующих реакциях:

а)

б)

в)

г)

2.  Сколько молей эквивалентов содержится в а) 24,5 г ;

б) 12,3 г ; в) 150 г ; г) 8,6 г ; д) 79 г

3. Рассчитайте молярную массу эквивалентов кисло­ты, если на нейтрализацию 0,009 кг ее израсходовано 0,008 кг гидроксида натрия.

4.  Определите молярную массу двухвалентного ме­талла, если 14,2 г оксида этого металла образуют 30,2 г сульфата металла.

5.  На нейтрализацию 0,471 г фосфористой кис­лоты израсходовано

0,644 г КОН. Вычислите моляр­ную массу эквивалентов кислоты.

6. Определите молярную массу эквивалентов следующих соединений:

7. При нагревании 20,06 г металла было полу­чено 21,66 г его оксида. Найдите молярную массу экви­валентов металла, если молярная масса эквивалентов кислорода равна 8 г/моль.

8.  Вычислите молярную массу эквивалентов цинка, если 1,196 г этого металла вытеснили из кислоты 438 мл водорода, измеренного при 17 °С и давлении 1 атм.

9.  Для растворения 16,8 г металла потребовалось 14,7 г серной кислоты. Определить молярную массу эквивалентов металла и объем выделившегося водорода (н. у.).

10.  На восстановление 1,80 г оксида металла израсходовано 883 мл водорода, измеренного при нормальных условиях. Вычислить молярные массы эквивалентов металла и его оксида.

11.  Масса 1 л кислорода равна 1,4 г. Сколько литров кислорода расходуется при сгорании 21,0 г магния, число эквивалентности которого равно 2?

12.  На нейтрализацию 2,45 г кислоты идет 2,00 г гидроксида натрия. Определить молярную массу эквивалентов кислоты.

13.  В каком количестве NaOH содержится столько же молей эквивалентов, сколько в 140 г КОН?

14.  В каком количестве содержится столько же молей эквивалентов, сколько в 156 г ?

15.  0,493 г хлорида некоторого металла после обработки нитратом серебра образовали 0,861 г AgCl. Вычислить молярную массу эквивалентов металла.

16.  Из 0,432 г металла образовали 0,574 г его хлорида. Вычислить молярную массу эквивалентов металла, приняв молярную массу эквивалентов хлора рав­ной 35,5 г/моль.