Эквивалент. Зат мөлшерінің эквиваленті. Эквивалент заңы

Эквивалент. Зат мөлшерінің эквиваленті. Эквивалент заңы
Химиялық элементтер бір – бірімен әрекеттесіп қосылыс түзгенде, ондағы элементтердің мөлшерлері әр уақытта тұрақты болатынын құрам тұрақтылық заңы көрсетеді. Сондықтан химияға эквивалент түсінігі енгізілді.

Эквивалент – екі элементтің немесе екі заттың бір – бірімен қалдықсыз әрекеттесетін тең мөлшерін көрсетеді.
Элементтің эквиваленті дегеніміз сутегі атомдарының 1 молімен әрекеттесетін немесе сондай молді қосылыстан ығыстырып шығаратын мөлшерін айтады.
Мысалы, иодсутекте НІ сутегінің 1 молімен қосылып тұрғандықтан иодтың эквиваленті 1 мольге, күкіртсутекте H2S сутегінің екі молімен қосылысатындықтан күкірттің эквиваленті 1 :2 мольге, аммиакта NH3, азоттың эквиваленті 1 : 3 мольге, силанда SiH4, кремнийдің эквиваленті 1 : 4 мольге тең. Эквиваленттің 1 эквивалентінің массасын оның эквиваленттік массасы дейді, ал ол г/мольмен көрсетіледі. Жоғарыда келтірілген қосылыстарда иодтың, күкірттің, азоттың, кремнийдің сәйкес эквиваленттік массалары мынадай: 127 г/моль, 32 :2 = 16 г/моль, 14 : 3 = 4,76 г/ моль, 28 : 4 = 6,5 г/моль.
Элементтің эквиваленттік массасын оның эквивалентінің молярлық массасы деп атайды.
Элементтің эквивалентін немесе эквиваленттік массасын анықтағанда оның сутегімен қосылыс түзуі міндетті емес. Қосылыстағы элементтерді талдау арқылы анықталған массалық мөлшерлері және біреуінің эквиваленті белгілі болса екінші элементтің эквивалентін табуға болады. Химиялық реакция кезінде бір элементтің қосылыстағы екінші элементтің қанша мөлшерін ығыстырғаны белгілі болса, бір элементтің белгілі эквиваленті арқылы екіншісінікі табылады.
Мысалы, 7,1 г хлор калий бромидінен 16 г бром ығыстырып шығарады. Хлордың эквиваленті 35,5 г / моль екенін ескеріп, бромның эквивалентін есептеп шығар. 17,1 г хлор 16 г бромды ығыстырса, 35,5 г/ моль қанша бромды ығыстыратынын есептеу арқылы бромның эквиваленттік массасын және эквивалентін табамыз:
7,1 / 16 = 35,5 / х х = 16 . 35,5 / 7,1 = 80 г/ моль
Бромның эквиваленттік массасы 80 г/моль, ал эквиваленті 80.
Эквиваленттік көлем дегеніміз заттың бір эквивалентіне сәйкес келетін көлемді айтады. Мысалы, қалыпты жағдайда сутегінің 1 эквиваленті (1г/моль), 11,2 л оттегінің бір эквиваленті (8г/моль) 5,6л көлем алады.
Эквивалент, эквиваленттік масса ұғымдарын күрделі заттарға қолданады. Күрделі заттың эквиваленті дегеніміз оның сутегі атомдарының бір молімен немесе кез – келген заттың 1 эквивалентімен әрекеттесетін мөлшерін айтады. Оксидтердің эквиваленттік массасы
Эр2о5 = М (Р2О5) / 2• 3 = 142 /6= 23,66 г/моль
Қышқылдардың эквиваленттік массасы
Эн2S о4 = М (Н2 SОң) / 2 . 1= 98 / 2= 49 г/моль
Негіздердің эквиваленттік массасы
ЭAl(OH)3 = М (Al(ОH)3 / 3 = 78/3 = 26 г/моль
Тұздардың эквиваленттік массасы
ЭAl2(SO4)3 = М (Al2(SO4)3) / 2• 3 = 342 /6 = 57 г/моль
Алмасу реакциясына қатысатын негіздер мен қышқылдардың эквиваленттік массаларын олардың молярлық массаларын реакция кезінде жоғалтатын гидроксид немесе сутегінің иондарының сандарына бөлу арқылы табады. Мысалы,
NaOH + H2SO4 = NaHSO4 + H2O
ЭNaOH = 40/1= 40 г/моль
Эн2SO4 = 98/1= 98 г/моль
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2 H2O
ЭNaOH = 40/1= 40 г/моль
Эн2Sо4 = 98/2= 49г/моль
Тотығу – тотықсыздану реакцияларында тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыштың эквиваленттік массаларын қосып не беріп жіберетін электрон санына сәйкес анықтайды. Мысалы,
5KNO2 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 = 5 KNO3 + 2 MnSO4 + K2SO4 + 3 H2O
Ионды – электронды әдіс бойынша коэффициенттерді анықтаймыз.
NO2¯ + H2O — 2e¯ → NO3¯ + 2 H+ 5
MnO4¯ + 8H+ + 5e¯ → Mn2+ + 4 H2 О 2
5 NO2¯ + 5 H2O + 2MnО4¯ + 16 H+ → 5 NO3¯ + 10 H+ + 2 Mn2+ + 8 H2O
6 3
ЭKNO2 = М (KNО2 )/2 = 42, 5 г/моль
ЭKMnO4= М (KMnО4)/5 = 31,6 г/моль
Химияда эквивалент, эквиваленттік масса түсініктерін кеңінен қолдану нәтижесінде эквиваленттер заңы ашылады;
Заттардың бір – бірімен әрекеттесетін мөлшері олардың химиялық эквиваленттеріне пропорционал болады. Бұл заңды есептер шығаруға қолайлы болу үшін былай айтуға болады:
Әрекеттесетін заттардың массалары (көлемдері) олардың эквиваленттік массаларына ( көлемдеріне) пропорционал болады:
m1/ m2= Э1/ Э2
мұндағы m1 , m2 — бірінші және екінші заттардың массалары, Э1 , Э2 – сәйкес бірінші және екінші заттардың эквиваленттері.