Для любого соединения общей является формула (1), но эквивалентное число z для каждого класса находится по-разному. Рассмотрим основные классы неорганических соединений в реакциях нейтрализации и обмена:
1.Кислоты имеют в своем составе активный водород замещаться в реакциях нейтрализации, следовательно, эквивалентное число z для кислоты равно числу катионов водорода в ее составе, или ее основности.
zкислоты= n(Н+) = основности. (4)
2.Основания имеют в своем составе гидроксогруппу ОН соединяться с одним ионом водорода:
ОН– + Н+ = Н2О.
Следовательно, эквивалентное число z для основания равно числу гидорксогрупп в его составе, или его кислотности.
zоснования= n(ОН–) = кислотности. (5)
3.Соли имеют в своем составе металл и кислотный остаток. Каждая соль может быть получена реакцией нейтрализации, в которой ион металла замещает ионы водорода. Следовательно, эквивалентное число z для соли равно произведению числа атомов металла в ее составе и степени окисления металла.
zсоли= n(Ме) · |С.О.(Ме)| (6)
4.Оксиды состоят из элемента и кислорода. Если предположить, что в реакциях обмена элемент замещается на водород, то эквивалентное число z для оксида равно произведению числа атомов элемента и валентности элемента, образующего оксид.
zоксида= n(элемента) *|C.O.(элемента)| (7)
Пример 2: Рассчитайте молярные массы эквивалента для соединений: Cu(OH)2, H2CO3, Al2(SO4)3, Fe2O3.
Решение: Молярная масса соединения равна:
М(Cu(OH)2) = 63.5 + (16 +1)2 = 97.5 г/моль.
Cu(OH)2 относится к классу оснований, в своем составе содержит две группы ОН–, эквивалентное число z(Cu(OH)2) = 2. Таким образом, химический эквивалент данного соединения – это условная частица, составляющая 1/2 часть реально существующей молекулы Cu(OH)2 , или 1/2 Cu(OH)2 .
Молярная масса эквивалента 1/2Cu(OH)2 :
M(1/2 Cu(OH)2 ) === 48.8 г/моль.
H2CO3 относится к классу кислот, в своем составе содержит два водорода, следовательно, эквивалентное число z(H2CO3) = 2.
Молярная масса соединения равна:
М(H2CO3) = 1×2 + 12 +16×3 = 62 г/моль.
Таким образом, молярная масса эквивалента H2CO3 составляет:
M(1/2 H2CO3) == = 31 г/моль.
Al2(SO4)3 относится к классу солей, в своем составе содержит два атома металла со степенью окисления +3. Эквивалентное число для соли находим по формуле (6):
z(Al2(SO4)3 )= n(Al) · |С.О.(Al)|= 2×3 = 6
Молярная масса соединения равна:
М(Al2(SO4)3) = 27×2 + (32 +16×4)×3 = 342 г/моль.
Теперь можно рассчитать молярную массу эквивалента данной соли:
M(1/6Al2(SO4)3) == = 57 г/моль.
Fe2O3 относится к классу оксидов, в своем составе содержит два атома железа со степенью окисления +3. Эквивалентное число для оксида находим по формуле (7):
z (Fe2O3) = n(Fe) *|C.O.(Fe)| =2×3 = 6
Молярная масса соединения равна:
М(Fe2O3) = 56×2 +16×3 = 160 г/моль.
Далее рассчитаем молярную массу эквивалента данного оксида:
m(H₂O₂) -? 1. Определим молярную массу углерода и его количество вещества в 7,2г. M(C)=12г./моль n(C)=m(С)÷M(C)= 7,2г.÷12г./моль=0,6 моль. 2. Запишем уравнение реакции горения угля: C + O₂ = CO₂ 3. Анализируем уравнение реакции: по уравнению реакции 1моль углерода взаимодействует с 1моль кислорода, по условию задачи 0,6моль углерода, значит и кислорода потребуется 0,6моль. 4. Запишем уравнение реакции разложения пероксида водорода: 2H₂O₂ = 2H₂O + O₂ 5. По уравнению реакции из 2моль пероксида водорода образуется 1моль кислорода. Для сжигания углерода потребуется 0,6моль кислорода. 6. Определим массу кислорода количеством вещества 0,6моль: m(O)= 0.6моль х 16г.моль=9,6г. 7. По уравнению реакции 2моль H₂O, значит масса m(H₂O₂)=2x34=68г. Масса кислорода m(O₂)=32г. 8. Из 68г. H₂O₂ образуется 32г. O₂ Из Хг. H₂O₂ образуется 9.6г. O₂ X= 68г х 9,6г.÷32г.=20,4г. H₂O
9. ответ: необходимо разложить 20,4г. пероксида водорода, что бы полученного кислорода хватило на сжигание 7,2г. угля.
Для любого соединения общей является формула (1), но эквивалентное число z для каждого класса находится по-разному. Рассмотрим основные классы неорганических соединений в реакциях нейтрализации и обмена:
1.Кислоты имеют в своем составе активный водород замещаться в реакциях нейтрализации, следовательно, эквивалентное число z для кислоты равно числу катионов водорода в ее составе, или ее основности.
zкислоты= n(Н+) = основности. (4)
2.Основания имеют в своем составе гидроксогруппу ОН соединяться с одним ионом водорода:
ОН– + Н+ = Н2О.
Следовательно, эквивалентное число z для основания равно числу гидорксогрупп в его составе, или его кислотности.
zоснования= n(ОН–) = кислотности. (5)
3.Соли имеют в своем составе металл и кислотный остаток. Каждая соль может быть получена реакцией нейтрализации, в которой ион металла замещает ионы водорода. Следовательно, эквивалентное число z для соли равно произведению числа атомов металла в ее составе и степени окисления металла.
zсоли= n(Ме) · |С.О.(Ме)| (6)
4.Оксиды состоят из элемента и кислорода. Если предположить, что в реакциях обмена элемент замещается на водород, то эквивалентное число z для оксида равно произведению числа атомов элемента и валентности элемента, образующего оксид.
zоксида= n(элемента) *|C.O.(элемента)| (7)
Пример 2: Рассчитайте молярные массы эквивалента для соединений: Cu(OH)2, H2CO3, Al2(SO4)3, Fe2O3.
Решение: Молярная масса соединения равна:
М(Cu(OH)2) = 63.5 + (16 +1)2 = 97.5 г/моль.
Cu(OH)2 относится к классу оснований, в своем составе содержит две группы ОН–, эквивалентное число z(Cu(OH)2) = 2. Таким образом, химический эквивалент данного соединения – это условная частица, составляющая 1/2 часть реально существующей молекулы Cu(OH)2 , или 1/2 Cu(OH)2 .
Молярная масса эквивалента 1/2Cu(OH)2 :
M(1/2 Cu(OH)2 ) === 48.8 г/моль.
H2CO3 относится к классу кислот, в своем составе содержит два водорода, следовательно, эквивалентное число z(H2CO3) = 2.
Молярная масса соединения равна:
М(H2CO3) = 1×2 + 12 +16×3 = 62 г/моль.
Таким образом, молярная масса эквивалента H2CO3 составляет:
M(1/2 H2CO3) == = 31 г/моль.
Al2(SO4)3 относится к классу солей, в своем составе содержит два атома металла со степенью окисления +3. Эквивалентное число для соли находим по формуле (6):
z(Al2(SO4)3 )= n(Al) · |С.О.(Al)|= 2×3 = 6
Молярная масса соединения равна:
М(Al2(SO4)3) = 27×2 + (32 +16×4)×3 = 342 г/моль.
Теперь можно рассчитать молярную массу эквивалента данной соли:
M(1/6Al2(SO4)3) == = 57 г/моль.
Fe2O3 относится к классу оксидов, в своем составе содержит два атома железа со степенью окисления +3. Эквивалентное число для оксида находим по формуле (7):
z (Fe2O3) = n(Fe) *|C.O.(Fe)| =2×3 = 6
Молярная масса соединения равна:
М(Fe2O3) = 56×2 +16×3 = 160 г/моль.
Далее рассчитаем молярную массу эквивалента данного оксида:
M(1/6 Fe2O3) == = 26.7 г/моль.
ответ: 48.8 г/моль; 31 г/моль; 57 г/моль; 26.7 г/моль.
m(С) =7,2г
m(H₂O₂) -?
1. Определим молярную массу углерода и его количество вещества в 7,2г. M(C)=12г./моль n(C)=m(С)÷M(C)= 7,2г.÷12г./моль=0,6 моль.
2. Запишем уравнение реакции горения угля:
C + O₂ = CO₂
3. Анализируем уравнение реакции: по уравнению реакции 1моль углерода взаимодействует с 1моль кислорода, по условию задачи 0,6моль углерода, значит и кислорода потребуется 0,6моль.
4. Запишем уравнение реакции разложения пероксида водорода:
2H₂O₂ = 2H₂O + O₂
5. По уравнению реакции из 2моль пероксида водорода образуется 1моль кислорода. Для сжигания углерода потребуется 0,6моль кислорода.
6. Определим массу кислорода количеством вещества 0,6моль:
m(O)= 0.6моль х 16г.моль=9,6г.
7. По уравнению реакции 2моль H₂O, значит масса m(H₂O₂)=2x34=68г.
Масса кислорода m(O₂)=32г.
8. Из 68г. H₂O₂ образуется 32г. O₂
Из Хг. H₂O₂ образуется 9.6г. O₂
X= 68г х 9,6г.÷32г.=20,4г. H₂O
9. ответ: необходимо разложить 20,4г. пероксида водорода, что бы полученного кислорода хватило на сжигание 7,2г. угля.