De gelijkwaardig gewicht (PE) van een stof is een stof die deelneemt aan een chemische reactie, en wordt gebruikt als basis voor een titratie. Afhankelijk van het type reactie, kan deze op de een of andere manier worden gedefinieerd.
Voor zuur-base-reacties is PE het gewicht in gram van de stof die nodig is om één mol H te leveren of ermee te reageren+ (1,008 g); voor redoxreacties, het gewicht in gram van de stof die nodig is om één mol elektronen te leveren of ermee te reageren.
Voor neerslag- of complexvormingsreacties, het gewicht van de stof die nodig is om één mol van een eenwaardig kation, 1/2 mol van een tweewaardig kation, 1/3 mol van een driewaardig kation te leveren of ermee te reageren. Enzovoorts.
Hoewel het in het begin misschien wat ingewikkeld lijkt, gedragen sommige stoffen zich chemisch gezien altijd op dezelfde manier; daarom is het in de gevallen niet moeilijk om de PE-waarden te leren.
Artikel index
John Dalton (1808) stelde het equivalentgewicht van waterstof voor als een eenheid van massa. Er waren echter een aantal bezwaren tegen deze benadering. Er werd bijvoorbeeld opgemerkt dat de meeste elementen niet direct reageerden met waterstof om eenvoudige verbindingen (XH) te vormen..
Bovendien hebben elementen met verschillende oxidatietoestanden, bijvoorbeeld permanganaat, meer dan één equivalent gewicht. Dit maakte het moeilijk om het equivalente gewicht als een eenheid van massa te accepteren..
De presentatie door Dimitri Mendeleev (1869) van zijn periodiek systeem, waarin de chemische eigenschappen van elementen gerelateerd waren aan de geordende volgorde van hun atoomgewichten, vormde een sterk argument van degenen die bezwaar maakten tegen het gebruik van equivalent gewicht als een eenheid van massa..
Eigenlijk is het niet nodig om de term "equivalent" te gebruiken, aangezien elke stoichiometrische berekening kan worden gedaan in termen van mollen. Deze term wordt echter vaak gebruikt en mag niet worden genegeerd..
Gemakshalve werd de term "equivalent" geïntroduceerd: een equivalent van een zuur reageert met een equivalent van een base; een equivalent van een oxidatiemiddel reageert met een equivalent van een reductiemiddel, enz..
Het gebruik van PE in elementen en chemische verbindingen is vervangen door het gebruik van zijn molaire massa. De belangrijkste reden is het bestaan van elementen en verbindingen met meer dan een equivalent gewicht.
IJzer (Fe), een element met een atoomgewicht van 55,85 g / mol, heeft bijvoorbeeld twee valenties: +2 en +3. Daarom heeft het twee equivalente gewichten: wanneer het werkt met valentie +2, is het equivalentgewicht 27,93 g / eq; terwijl, bij gebruik van de valentie +3, het equivalentgewicht 18,67 g / eq.
Van het bestaan van een equivalent gewicht aan Fe kan natuurlijk niet worden gesproken, maar het bestaan van een atoomgewicht van Fe kan wel worden gewezen..
Fosforzuur heeft een molecuulgewicht van 98 g / mol. Dit zuur wanneer gedissocieerd in H+ + H.tweePO4-, heeft een equivalentgewicht van 98 g / eq, aangezien het 1 mol H afgeeft+. Als fosforzuur dissocieert in H+ + HPO4twee-, het equivalentgewicht is (98 g.mol-1) / (2eq / mol-1) = 49 g / eq. In deze dissociatie is de H.3PO4 geeft 2 mol H vrij+.
Hoewel het niet titreerbaar is in een waterig medium, is de H3PO4 kan dissociëren in 3 H+ + PO43-. In dit geval is het equivalentgewicht (98 g.mol-1) / (3 mol eq.-1) = 32,7 g / eq. De H3PO4 levert in dit geval 3 mol H af+.
Fosforzuur heeft dus tot 3 equivalente gewichten. Maar dit is geen op zichzelf staand geval, dus zwavelzuur heeft bijvoorbeeld twee equivalente gewichten en koolzuur ook.
-Om fouten te verminderen die kunnen worden gemaakt tijdens de werking van weegstoffen, heeft in de analytische chemie het gebruik van een stof met een groter equivalent gewicht de voorkeur. Bijvoorbeeld bij de titratie van een natriumhydroxideoplossing met zuren van verschillende equivalentgewichten. Het gebruik van het zuur met het hoogste equivalentgewicht wordt aanbevolen.
-Wanneer u de massa van een vast zuur gebruikt dat kan reageren met natriumhydroxide, heeft u de keuze tussen drie vaste zuren: oxaalzuurdihydraat, kaliumzuurftalaat en kaliumhydrogeenjodaat, met respectievelijk een equivalentgewicht van 63,04 g / eq, 204,22 g / eq en 389 g / eq.
In dit geval verdient het de voorkeur kaliumhydrogeenjodaatzuur te gebruiken bij de titratie van natriumhydroxide, aangezien het een groter equivalentgewicht heeft, waardoor de relatieve fout die wordt gemaakt bij het wegen ervan kleiner is..
Equivalent gewicht wordt op zijn eigen manier gedefinieerd in deze stofanalysetechniek. Hier is het de massa van het neerslag die overeenkomt met één gram analyt. Dit is het element of de verbinding die van belang is in de studie of analyse die wordt uitgevoerd.
Bij gravimetrie is het gebruikelijk om de resultaten van de analyses te citeren als een fractie van de massa van de analyt, vaak uitgedrukt als een percentage..
De equivalentiefactor wordt uitgelegd als een numerieke factor waarmee de massa van het neerslag moet worden vermenigvuldigd om de massa van de analyt te verkrijgen, meestal uitgedrukt in grammen..
Bij de gravimetrische bepaling van nikkel is het neerslag dat het bevat bijvoorbeeld bis (nikkeldimethylglyoximaat) met een molaire massa van 288,915 g / mol. De molaire massa van nikkel is 58,6934 g / mol.
De molaire massa van het neerslag gedeeld door de molaire massa van nikkel levert het volgende resultaat op:
288.915 g.mol-1/ 58,6934 g.mol-1 = 4,9224. Dit betekent dat 4,9224 g van de verbinding equivalent is aan 1 g nikkel; of met andere woorden: 4,9224 g van het neerslag bevat 1 g nikkel.
De equivalentiefactor wordt berekend door de molaire massa van nikkel te delen door de molaire massa van het neerslag dat het bevat: 58,693 g.mol-1/ 288,915 g.mol-1 = 0,203151. Dit vertelt ons dat er per gram nikkelhoudend neerslag 0,203151 g nikkel is.
In polymeerchemie is het equivalentgewicht van een polymerisatiereagens de massa van het polymeer dat één equivalent reactiviteit heeft.
Het is vooral belangrijk in het geval van ionenuitwisselingspolymeren: één equivalent van een ionenuitwisselingspolymeer kan één mol mono-geladen ionen uitwisselen; maar slechts een halve mol dubbel geladen ionen.
Het is gebruikelijk om de reactiviteit van een polymeer uit te drukken als het omgekeerde van het equivalentgewicht, dat wordt uitgedrukt in eenheden van mmol / g of meq / g.
Het wordt verkregen door zijn atoomgewicht te delen door zijn valentie:
Peq = Pa / v
Er zijn artikelen die slechts één equivalent gewicht hebben en artikelen die er 2 of meer kunnen hebben.
Atoomgewicht = 40 g / mol
Valencia = +2
Peq = 40 g.mol-1/2eq.mol-1
20 g / eq
Atoomgewicht = 27 g / mol
Valencia = +3
Peq = 27 g.mol-1/ 3 eq.mol-1
9 g / eq
Atoomgewicht = 58,71 g / mol
Valencia = +2 en +3
Nikkel heeft twee equivalente gewichten die overeenkomen met wanneer het reageert met valentie +2 en wanneer het reageert met valentie +3.
Peq = 58,71 g.mol-1/ 2 eq. Mol-1
29,35 g / eq
Peq = 58,71 g.mol-1/ 3 eq.mol-1
19,57 g / eq
Een manier om het equivalentgewicht van een oxide te berekenen, is door het molecuulgewicht ervan te delen door het valentieproduct van het metaal en het subscript van het metaal..
Peq = Pm / V S
Pm = molecuulgewicht van oxide.
V = valentie van metaal
S = onderschrift van het metaal
Het product V S wordt de totale of nettolading van het kation genoemd.
Molecuulgewicht = Al (2 x 27 g / mol) + O (3 x 16 g / mol)
102 g / mol
Valencia = +3
Abonnement = 2
Peq AltweeOF3 = Pm / V S
Peq AltweeOF3 = 102 g.mol-1/ 3 eqmol-1. twee
17 g / eq
Er is een andere manier om dit probleem op te lossen op basis van stoichiometrie. In 102 g aluminiumoxide zit 54 gram aluminium en 48 gram zuurstof.
Peq del Al = Atoomgewicht / Valencia
27 g mol-1/ 3 eq.mol-1
9 g / eq
Gebaseerd op het equivalentgewicht van aluminium (9 g / eq), wordt berekend dat er in 54 g aluminium 6 equivalenten aluminium zijn.
Dan uit de eigenschappen van de equivalenten: 6 equivalenten aluminium zullen reageren met 6 equivalenten zuurstof om 6 equivalenten aluminiumoxide te geven.
In 102 g. van aluminiumoxide zijn er 6 equivalenten.
Daarom:
Al PeqtweeOF3 = 102 g / 6 eq
17 g / eq
Het equivalentgewicht wordt verkregen door het molecuulgewicht te delen door het aantal oxyhydrylgroepen (OH).
Molecuulgewicht = 90 g / mol
OH-getal = 2
Kleine Fe (OH)twee = 90 g.mol-1/ 2 eq. Mol-1
45 g / eq
Over het algemeen wordt het verkregen door het molecuulgewicht ervan te delen door het aantal waterstof dat het opgeeft of vrijgeeft. Polyrotonzuren kunnen echter op verschillende manieren dissociëren of hun H afgeven, zodat ze meer dan één equivalent gewicht kunnen hebben..
Equivalentgewicht HCl = molecuulgewicht / aantal waterstof
Kleine HCl = g.mol-1/ 1 eq.mol-1
36,5 g / eq
Zwavelzuur (H.tweeSW4) kunnen op twee manieren worden gedissocieerd:
H.tweeSW4 => H+ + HSO4-
H.tweeSW4 => 2 H+ + SW4twee-
Als hij een H loslaat+ uw PE is:
Molecuulgewicht = 98 g / mol
Peq = 98 g.mol-1/ 1 eq.mol-1
98 g / klein
En wanneer het 2H vrijgeeft+
Molecuulgewicht = 98 g / mol
Peq = 98 g.mol-1/ 2 eq. Mol-1
49 g / eq
Om dezelfde reden wordt fosforzuur (H.3PO4) met een molecuulgewicht van 98 g / mol, kan het maximaal drie equivalente gewichten hebben: 98 g / eq, 49 g / eq en 32,67 g / eq.
En tot slot kan het equivalentgewicht van een zout worden berekend door het molecuulgewicht ervan te delen door het product van de valentie van het metaal door het onderschrift van het metaal..
PE = PM / VS
Molecuulgewicht = 400 g / mol
IJzervalentie = +3 eq / mol
IJzer-subscript = 2
Peq = 400 g.mol-1/ 3 eq.mol-1 x 2
66,67 g / eq
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.