Vastaava paino käyttää ja miten se lasketaan (esimerkkien avulla)

vastaava paino (PE) aine on sellainen, joka osallistuu kemialliseen reaktioon ja jota käytetään titrauksen perustana. Reaktion tyypistä riippuen se voidaan määritellä tavalla tai toisella.

Happo-emäsreaktioiden osalta PE on aineen paino grammoina, joka vaaditaan syöttämään tai reagoimaan yhden moolin H: n kanssa⁺ (1,008 g); redoksireaktioiden osalta aineen paino grammoina, joka tarvitaan yhden moolin elektronien syöttämiseksi tai reagoimiseksi.

Saostumisen tai kompleksin muodostumisreaktioiden osalta aineen paino, joka vaaditaan syöttämään tai reagoimaan yhden moolin kanssa yksiarvoista kationia, 1/2 moolia kaksiarvoista kationia, 1/3 moolia kolmiarvoista kationia . Ja niin edelleen.

Vaikka se saattaa tuntua hieman monimutkaisemmalta, jotkin aineet käyttäytyvät aina kemiallisesti samalla tavalla; Siksi ei ole vaikeaa oppia PE-arvoja tapausten perusteella.

indeksi

• 1 Vastaava paino
• 2 Käyttö
  • 2.1 Käyttö yleisessä kemiassa 
  • 2.2 Käyttö volumetrisessa analyysissä
  • 2.3 Käytä gravimetrisessä analyysissä
  • 2.4 Käyttö polymeerikemiassa
• 3 Miten se lasketaan? esimerkit
  • 3.1 - Kemiallisen elementin vastaava paino
  • 3.2 - Oksidin vastaava paino
  • 3.3 Pohjan vastaava paino
  • 3.4 - Hapon ekvivalenttipaino
  • 3.5 - Suolan vastaava paino
• 4 Viitteet

Vastaavan painon alkuperä

John Dalton (1808) ehdotti vetyekvivalentin painoa massan yksikkönä. Tästä lähestymistavasta oli kuitenkin useita vastalauseita. Esimerkiksi huomautettiin, että useimmat elementit eivät reagoineet suoraan vedyn kanssa yksinkertaisten yhdisteiden muodostamiseksi (XH).

Lisäksi elementeillä, joissa on erilaisia ​​hapettumisolosuhteita, esimerkiksi permanganaattia, on enemmän kuin vastaava paino. Tämä haittasi vastaavan painon hyväksymistä massan yksikkönä.

Dimitri Mendeleevin (1869) esitys hänen jaksollisesta taulukostaan, jossa elementtien kemialliset ominaisuudet liittyivät niiden atomipainojen järjestettyyn järjestykseen, muodostivat vahvan väitteen niille, jotka vastustivat vastaavan painon käyttöä yksikkönä. massa.

Itse asiassa ei ole tarvetta käyttää termiä "vastaava", koska kaikki stökiometriset laskelmat voidaan tehdä moolien suhteen. Tätä termiä käytetään kuitenkin usein, eikä sitä ole kätevää jättää huomiotta.

Mukavuuden vuoksi termi "ekvivalentti" otettiin käyttöön: vastaava määrä happoa reagoi minkä tahansa emäksen ekvivalentin kanssa; Minkä tahansa hapettimen ekvivalentti reagoi minkä tahansa pelkistävän aineen ekvivalentin kanssa jne..

sovellukset

Käyttö yleisessä kemiassa

metallit

PE: n käyttö elementeissä ja kemiallisissa yhdisteissä on korvattu sen moolimassan avulla. Tärkein syy on elementtien ja yhdisteiden olemassaolo, joiden paino on suurempi kuin vastaava.

Esimerkiksi raudalla (Fe), elementillä, jonka atomipaino on 55,85 g / mol, on kaksi valenssia: +2 ja +3. Siksi sillä on kaksi vastaavaa painoa: kun se toimii valenssilla +2, sen ekvivalenttipaino on 27,93 g / eq; kun valenssia +3 käytettäessä ekvivalenttipaino on 18,67 g / ekv.

Emme tietenkään voi puhua uskosta vastaavan painon olemassaolosta, mutta voimme huomauttaa Faithin atomipainon olemassaolosta.

hapot

Fosforihapon molekyylipaino on 98 g / mol. Tämä happo hajotetaan H: ssa⁺ + H₂PO₄^-,  Sen ekvivalenttipaino on 98 g / ekv, koska se vapauttaa 1 moolia H: ta⁺. Jos fosforihappo dissosioituu H: ssa⁺ +  HKO₄^2-, sen vastaava paino on (98 g.mol^-1) / (2 ekv / mol^-1) = 49 g / ekv. Tässä dissosiaatiossa H₃PO₄ vapauttaa 2 moolia H: ta⁺.

Vaikka se ei ole titratettavissa vesipitoisessa väliaineessa, H₃PO₄ voi hajota 3 H: ssa⁺  +   PO₄^3-. Tässä tapauksessa vastaava paino on (98 g.mol^-1) / (3 eq.mol^-1) = 32,7 g / ekv. H₃PO₄ tässä tapauksessa 3 moolia H: ta⁺.

Sitten fosforihapossa on enintään 3 ekvivalenttia painoa. Mutta tämä ei ole yksittäinen tapaus, esimerkiksi rikkihapolla on kaksi vastaavaa painoa ja myös hiilihappo.

Käyttö volumetrisessa analyysissä

-Punnitusaineiden toiminnan aikana mahdollisesti aiheutuvien virheiden vähentämiseksi analyyttisessä kemiassa on edullista käyttää enemmän ekvivalenttia painoa omaavaa ainetta. Esimerkiksi natriumhydroksidin liuoksen arvioinnissa, jossa on happoja, joilla on erilaiset painot. Suositellaan, että happo, jonka paino on suurempi, on käytettävä.

-Käytettäessä kiinteän hapon massaa, joka voi reagoida natriumhydroksidin kanssa, sinulla on mahdollisuus valita kolmen kiinteän hapon välillä: oksaalihappodihydraatti, kaliumftalaattihappo ja kaliumvetodiodaatti, joiden painot vastaavat vastaavasti 63,04 g / ekv, 204,22 g / ekv ja 389 g / ekv.

Tässä tapauksessa on edullista käyttää kaliumvetyperoksidia natriumhydroksidin arvioinnissa, koska suhteellinen virhe, joka tehdään punnittaessa, on pienempi, kun suurempi ekvivalenttipaino on..

Käytä gravimetrisessä analyysissä

Vastaava paino määritellään omalla tavallaan tässä menetelmässä aineiden analysoimiseksi. Tässä on sakan massa, joka vastaa yhtä grammaa analyyttiä. Tämä on kiinnostava elementti tai yhdistelmä tehdyssä tutkimuksessa tai analyysissä.

Gravimetriassa on yleistä mainita analyysien tulokset murto-osana analyytin massasta, joka ilmaistaan ​​usein prosentteina.

Vastaavuuskerroin selitetään numeerisena tekijänä, jolla sakan massa kerrotaan analyytin massan saamiseksi, yleensä ilmaistuna grammoina.

Nikkelin gravimetrinen määritys

Esimerkiksi nikkeli-gravimetrisessä määrityksessä sitä sisältävä sakka on nikkelibis (dimetyyliglyoksylaatti), jonka moolimassa on 288,915 g / mol. Nikkelin moolimassa on 58,6934 g / mol.

Nikkelin moolimassaan kuuluvan saostuman moolimassa tuottaa seuraavan tuloksen:

288,915 g.mol^-1/ 58,6934 g.mol^-1 = 4,9224. Tämä tarkoittaa, että 4,9224 g yhdistettä vastaa 1 g nikkeliä; tai toisin sanoen, 4,9224 g sakkaa sisältää 1 g nikkeliä.

Vastaavuuskerroin lasketaan jakamalla nikkelin moolimassa sen sisältävän sakan moolimassaan: 58,693 g.mol^-1/ 288,915 g.mol^-1 = 0,203151. Tämä kertoo meille, että grammaa nikkeliä sisältävää sakkaa on 0,203151 g nikkeliä.

Käyttö polymeerikemiassa

Polymeerien kemiassa polymerointireagenssin ekvivalenttipaino on polymeerin massa, jolla on ekvivalentti reaktiivisuutta.

Se on erityisen tärkeää ioninvaihtopolymeerien tapauksessa: yksi ekvivalentti ioninvaihtopolymeeristä voi vaihtaa yhden moolin monolataavia ioneja; mutta vain puolet mol- ta kaksinkertaisesti ladattuja ioneja.

Polymeerin reaktiivisuus ilmaistaan ​​tavanomaisesti vastaavan painon käänteisenä, joka ilmaistaan ​​yksikköinä mmol / g tai meq / g.

Miten se lasketaan? esimerkit

-Kemiallisen elementin vastaava paino

Se saadaan jakamalla sen atomipaino valenssillaan:

Peq = Pa / v

On elementtejä, joilla on vain vastaava paino ja elementtejä, joilla voi olla 2 tai enemmän.

Kalsiumtasapaino

Atomipaino = 40 g / mol

Valencia = +2

Peq = 40 g^-1/2eq.mol^-1

20 g / ekv

Vastaava paino alumiinia

Atomipaino = 27 g / mol

Valencia = +3

Peq = 27 g^-1/ 3 eq.mol^-1

9 g / ekv

Nikkelin ekvivalenttipaino

Atomipaino = 58,71 g / mol

Valencia = +2 ja +3

Nikkelissä on kaksi vastaavaa painoa, jotka vastaavat kun se reagoi valenssin +2 kanssa ja kun se reagoi valenssin +3 kanssa.

Peq = 58,71 g^-1/ 2 eq.mol^-1

29,35 g / ekv

Peq = 58,71 g^-1/ 3 eq.mol^-1

19,57 g / ekv

-Oksidin vastaava paino

Yksi tapa laskea oksidin ekvivalenttipaino on jakamalla sen molekyylipaino metallivalenssin tuotteen välillä metalliindeksiin.

Peq = Pm / V · S

Pm = oksidin molekyylipaino.

V = metallin purku

S = metalliindeksi

Tuotetta V · S kutsutaan kationin kokonais- tai nettovaraukseksi.

Vastaava paino alumiinioksidia (Al₂O₃)

Molekyylipaino = Al (2 x 27 g / mol) + O (3 x 16 g / mol)

102 g / mol

Valencia = +3

Subindeksi = 2

Peq Al₂O₃ = Pm / V · S

Peq Al₂O₃ = 102 g^-1/ 3 ekv^-1. 2

17 g / ekv

On toinenkin tapa ratkaista tämä ongelma stökiometrisesti. 102 g alumiinioksidia on 54 grammaa alumiinia ja 48 grammaa happea.

Peq del Al = atomipaino / Valencia

27 g^-1/ 3 eq.mol^-1

9 g / ekv

Alumiinin (9 g / ekv.) Ekvivalenttipainon perusteella lasketaan, että 54 g alumiinia on 6 ekvivalenttia alumiinia.

Vastaavasti ekvivalenttien ominaisuuksista: 6 ekvivalenttia alumiinia reagoi 6 ekvivalentin hapen kanssa, jolloin saadaan 6 ekvivalenttia alumiinioksidia.

102 g: ssa. alumiinioksidia on 6 ekvivalenttia.

siksi:

Peq of Al₂O₃ = 102 g / 6 ekv

17 g / ekv

-Pohjan vastaava paino

Vastaava paino saadaan jakamalla sen molekyylipaino oksihydryyliryhmien (OH) lukumäärällä..

Raudan hydroksidin, Fe (OH), ekvivalenttipaino₂

Molekyylipaino = 90 g / mol

OH-luku = 2

Peq Fe (OH)₂ = 90 g^-1/ 2 eq.mol^-1

45 g / ekv

-Vastaava paino happoa

Yleensä se saadaan jakamalla sen molekyylipaino veteen, joka tuottaa tai vapauttaa, lukumäärällä. Polyprotoniset hapot voivat kuitenkin hajottaa tai vapauttaa H: n eri muodoissa, joten niillä voi olla enemmän kuin vastaava paino.

Vastaava paino suolahappoa, HCl

Vastaava paino HCl = molekyylipaino / vetynumero

Peq HCl = g.mol^-1/ 1 eq.mol^-1

36,5 g / ekv

Rikkihapon ekvivalenttipaino

Rikkihappo (H₂SW₄) voidaan erottaa kahdella tavalla:

H₂SW₄ => H⁺   +    HSO₄^-

H₂SW₄ => 2 H⁺   +    SW₄^2-

Kun vapautat H: n⁺ PE on:

Molekyylipaino = 98 g / mol

Peq = 98 g^-1/ 1 eq.mol^-1

98 g / peq

Ja kun se julkaisee 2H: n⁺:

Molekyylipaino = 98 g / mol

Peq = 98 g^-1/ 2 eq.mol^-1

49 g / ekv

Samasta syystä fosforihappo (H₃PO₄), jonka molekyylipaino on 98 g / mol, voi sisältää enintään kolme ekvivalenttia painoa: 98 g / ekv, 49 g / ekv ja 32,67 g / eq.

-Suolan vastaava paino

Ja lopuksi voit laskea suolan vastaavan painon jakamalla sen molekyylipainon metallin valenssin tuotteen ja metallin alaindeksin välillä..

PE = PM / V · S

Fe ferriumsulfaatti₂(SO₄)₃

Molekyylipaino = 400 g / mol

Valencia rautaa = +3 eq / mol

Rauta-alaindeksi = 2

Peq = 400 g^-1/ 3 eq.mol^-1 x 2

66,67 g / ekv

viittaukset

1. Päivä, R. A. JR. Ja Underwood, A. L. Kvantitatiivinen analyyttinen kemia. Kääntäminen 5^että Englanninkielinen painos. Toimituksellinen Prentice Hall Interamericana
2. Epäorgaaninen kemia (N.D.). Oksidien vastaavien painojen määrittäminen. Haettu osoitteesta fullquimica.com
3. Wikipedia. (2018). Vastaava paino. Haettu osoitteesta: en.wikipedia.org
4. Encyclopaedia Britannican toimittajat. (26. syyskuuta 2016). Vastaava paino. Encyclopædia Britannica. Haettu osoitteesta: britannica.com
5. Ori, Jack. (30. huhtikuuta 2018). Vastaavan painon laskeminen. Sciencing. Haettu osoitteesta: sciencing.com
6. Happo-osan ekvivalenttipaino 2: Tuntemattoman haponäytteen titraus. (N.D.). Haettu osoitteesta: faculty.uml.edu
7. Bergstresser M. (2018). Vastaava paino: Määritelmä ja kaava. Tutkimus. Haettu osoitteesta study.com