等效重量：用途以及如何计算（示例） - 化学

物质的当量重量（PE）是参与化学反应的重量，并用作滴定的基础。根据反应类型，可以用一种或另一种方式定义。

对于酸碱反应，PE是供应或与一摩尔H ⁺（1.008 g）反应所需物质的重量，以克为单位；对于氧化还原反应，是指提供或与一摩尔电子反应所需物质的重量（克）。

来源：M.Minderhoud（白色背景，Amada44），通过Wikimedia Commons

对于沉淀或络合反应，指提供或与一摩尔单价阳离子，1/2摩尔二价阳离子，1/3摩尔三价阳离子或与之反应所需的物质重量。。等等。

尽管乍一看似乎有些复杂，但某些物质的化学行为始终相同。因此，根据情况学习PE值并不难。

当量重量的来源

约翰·道尔顿（John Dalton）（1808）提出了以质量单位氢的当量重量。但是，对此方法提出了许多反对意见。例如，注意到大多数元素不会直接与氢反应形成简单化合物（XH）。

此外，具有各种氧化态的元素，例如高锰酸盐，具有多于一个的当量。这使得难以接受当量重量作为质量单位。

迪米特里·门捷列夫（Dimitri Mendeleev（1869）在其元素周期表中的陈述，即元素的化学性质与其原子量的有序关系有关，是反对使用等量重量作为单位的那些人的有力论证。质量

实际上，由于可以根据摩尔数进行任何化学计量计算，因此不需要使用术语“等效”。但是，该术语经常使用，不应忽略。

为方便起见，引入了术语“当量”：任何酸的当量与任何碱的反应；一当量的氧化剂与一当量的还原剂等反应

应用领域

用于一般化学

金属制品

PE在元素和化合物中的使用已被其摩尔质量的使用所取代。主要原因是存在重量超过当量的元素和化合物。

例如，铁（Fe）是原子量为55.85 g / mol的元素，具有两个化合价：+2和+3。因此，它具有两个当量重量：当化合价为+2时，其当量重量为27.93 g / eq; 而当化合价为+3时，其当量为18.67 g / eq。

当然，不能说存在当量的Fe，但是可以指出Fe的原子量的存在。

酸类

磷酸的分子量为98 g / mol。当该酸解离成H ⁺ + H ₂ PO ₄ ^- ，它具有98克/当量的当量重量，因为它释放1摩尔H的⁺。如果磷酸分解为H ⁺ + HPO ₄ ^2-，则当量为（98 g.mol ^-1）/（2eq / mol ^-1）= 49 g / eq。在这种离解中，H ₃ PO ₄释放2摩尔H ⁺。

尽管在水性介质中不能滴定，但H ₃ PO ₄可以分解成3 H ⁺ + PO ₄ ^3-。在这种情况下，当量重量为（98 g.mol ^-1）/（3eq.mol ^-1）= 32.7 g / eq.。在这种情况下，H ₃ PO ₄输送3摩尔H ⁺。

因此，磷酸具有高达3当量的重量。但这不是孤立的情况，因此例如硫酸具有两个当量重量，碳酸也具有两个当量重量。

用于体积分析

-为了减少称量物质时可能产生的误差，在分析化学中，最好使用当量较大的物质。例如，用不同当量的酸滴定氢氧化钠溶液。建议使用当量最高的酸。

-在使用可以与氢氧化钠反应的固体酸时，您可以选择三种固体酸：二水草酸，邻苯二甲酸钾酸和氢碘酸钾，当量分别为63.04 g / eq，204.22 g / eq和389 g / eq。

在这种情况下，优选在氢氧化钠的滴定中使用氢碘酸钾，因为当量较大时，称量时的相对误差较小。

用于重量分析

在这种物质分析技术中，当量重量以其自己的方式定义。在此，沉淀物的质量相当于一克分析物。这是正在进行的研究或分析中感兴趣的元素或化合物。

在重量分析法中，通常以分析物质量的分数来引用分析结果，通常以百分比表示。

当量因子被解释为数值因子，沉淀物的质量必须乘以该因子才能获得分析物的质量，通常以克表示。

重量法测定镍

例如，在重量分析法测定镍时，包含镍的沉淀物是摩尔质量为288.915 g / mol的双（二甲基乙二肟酸镍）。镍的摩尔质量为58.6934g / mol。

沉淀物的摩尔质量除以镍的摩尔质量得出以下结果：

288.915 g.mol ^-1 / 58.6934 g.mol ^-1 = 4.9224。这意味着4.9224克化合物等于1克镍。换句话说，4.9224克沉淀物中含有1克镍。

通过将镍的摩尔质量除以包含镍的沉淀物的摩尔质量来计算当量因子：58.693 g.mol ^-1 / 288.915 g.mol ^-1 = 0.203151。这告诉我们每克含镍沉淀物中有0.203151克镍。

在高分子化学中的用途

在聚合物化学中，聚合试剂的当量重量是具有一当量反应性的聚合物的质量。

在离子交换聚合物的情况下尤为重要：一当量的离子交换聚合物可以交换一摩尔的单电荷离子；但是只有一半摩尔的双电荷离子。

通常将聚合物的反应性表示为当量的倒数，以mmol / g或meq / g为单位表示。

如何计算呢？例子

-化学元素的当量

它是通过将其原子量除以化合价而获得的：

Peq = Pa / v

有些物品的重量只有一个，而两个物品的重量可能相等。

钙当量

原子量= 40克/摩尔

巴伦西亚= +2

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

20克/当量

铝当量

原子量= 27克/摩尔

巴伦西亚= +3

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

9克/当量

镍当量

原子量= 58.71 g / mol

巴伦西亚= +2和+3

镍具有两个当量，分别对应于何时与价+2反应和何时与价+3反应。

PEQ = 58.71 g.mol ^-1 / 2 eq.mol ^-1

29.35克/当量

PEQ = 58.71 g.mol ^-1 / 3 eq.mol ^-1

19.57克/当量

-氧化物的当量

计算氧化物的当量重量的一种方法是将其分子量除以金属的化合价和金属的下标。

Peq = Pm / V S

Pm =氧化物的分子量。

V =金属的化合价

S =金属的下标

V·S的乘积称为阳离子的总电荷或净电荷。

氧化铝当量（Al

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

102克/摩尔

巴伦西亚= +3

下标= 2

Peq Al ₂ O ₃ = Pm / V S

PEQ的Al ₂ ö ₃ = 102 g.mol ^-1 / 3 eqmol ^-1。二

17克/当量

存在基于化学计量学来解决该问题的另一种方法。在102克氧化铝中，有54克铝和48克氧气。

Peq del Al =原子量/巴伦西亚

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

9克/当量

根据铝的当量重量（9克/当量），可以计算出54克铝中有6当量的铝。

然后根据当量的性质：6当量的铝将与6当量的氧反应，得到6当量的氧化铝。

在102克中。氧化铝有6当量。

从而：

少量的Al ₂ O ₃ = 102 g / 6 eq

17克/当量

-基地的当量

当量重量是通过将其分子量除以羟羟基（OH）的数量获得的。

氢氧化亚铁当量重量Fe（OH）

分子量= 90克/摩尔

OH值= 2

PEQ的Fe（OH）₂ = 90 g.mol ^-1 / 2 eq.mol ^-1

45克/当量

-当量酸

通常，它是通过将其分子量除以它释放或释放的氢数而获得的。但是，多转子酸可以各种方式解离或释放其H，因此它们的当量重量可以超过一个。

盐酸当量，HCl

HCl当量=分子量/氢数

PEQ盐酸= g.mol ^-1 / 1 eq.mol ^-1

36.5克/当量

硫酸当量

硫酸（H ₂ SO ₄）可以通过两种方式解离：

ħ ₂ SO ₄ =>ħ ⁺ + HSO ₄ ^-

H ₂ SO ₄ => 2 H ⁺ + SO ₄ ^2-

当他释放H ^+时，他的PE是：

分子量= 98克/摩尔

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

98克/小

而当您释放2H ^+时：

分子量= 98克/摩尔

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

49克/当量

出于同样的原因，分子量为98 g / mol的磷酸（H ₃ PO ₄）最多可以具有三个当量：98 g / eq，49 g / eq和32.67 g / eq。

-盐当量

最后，盐的当量可以通过将其分子量除以金属化合价与金属下标的乘积来计算。

PE = PM / VS

硫酸铁

分子量= 400克/摩尔

铁价= +3当量/摩尔

铁下标= 2

PEQ = 400 g.mol ^-1 / 3 eq.mol ^-1 ×2

66.67克/当量

参考文献

日，RA JR。和Underwood，AL定量分析化学。第五版^至英文版的翻译。社论Prentice Hall Interamericana
无机化学。（sf）。测定氧化物的当量。从以下位置恢复：fullquimica.com
维基百科。（2018）。当量。从以下位置恢复：en.wikipedia.org
大英百科全书的编辑。（2016年9月26日）。当量。不列颠百科全书。从以下位置恢复：britannica.com
奥里，杰克。（2018年4月30日）。如何计算等效重量。科学。从以下网站恢复：sciencing.com
酸的当量重量：第2部分：未知酸样品的滴定。（sf）。从以下网址恢复：faculty.uml.edu
Bergstresser M.（2018年）。等效重量：定义和公式。研究。摘自：study.com

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