La legge degli equivalenti: formula e formulazione. Legge sugli equivalenti in chimica

12/04/2019

Alla fine del XVIII secolo, molte leggi della chimica furono ottenute empiricamente. Potrebbero essere usati e messi in pratica, ma una prova accurata è stata ottenuta solo molti decenni dopo. Uno di questi pilastri della chimica moderna era la legge degli equivalenti, che è direttamente collegata ad altre leggi fondamentali: la legge della conservazione della massa e la regola delle relazioni multiple.

preistoria

La base per la nuova posizione era già nota alla fine del XVIII secolo, la legge della composizione permanente, in seguito chiamata legge sulla conservazione di massa. Grazie a lui, è stato scoperto che diverse sostanze chimiche possono interagire non in modo arbitrario, ma in proporzioni rigorosamente definite. Pertanto, la parola "equivalenza" è apparso nel lessico chimico. Il nuovo concetto di traduzione in russo significava "equivalenza". Questo fu il primo passo verso la creazione di una regola che in seguito divenne nota come legge degli equivalenti. Numerosi esperimenti più tardi confermarono ripetutamente l'ipotesi teorica.

Nuova regola

La legge degli equivalenti in chimica ha cambiato la sua formulazione diverse volte. Nei libri di testo moderni, è scritto come segue:

  • "L'equivalente di qualsiasi elemento è considerato una quantità tale che può connettersi con una mole di idrogeno."

Tale formulazione della legge degli equivalenti è universale e viene usata nella chimica scolastica e in seri esperimenti scientifici. Ad esempio, per un composto noto, HCl, l'equivalente di cloro corrisponde a una preghiera: a composti di H 2 S, H 2 O, equivalenti per zolfo e ossigeno sarà pari a ½ mole, e così via. Nei composti della forma Hn X, dove H è idrogeno, X è un altro elemento chimico, n è la quantità di idrogeno in una molecola, l'equivalente dell'elemento X sarà sempre uguale a 1 / n mol. Questa legge degli equivalenti in chimica si estende a sostanze semplici in cui l'idrogeno interagisce con un elemento e a composti in cui l'idrogeno è adiacente a molti altri atomi.

Messa equivalente

La conclusione della nuova legge era un nuovo concetto di massa. Il nuovo termine è diventato molto conveniente per misurare il cambiamento di sostanza nelle reazioni. La massa equivalente è chiamata la massa di 1 equivalente. Pertanto, la legge degli equivalenti predice la massa di un altro elemento anche senza ricerche di laboratorio. Nell'esempio dato di composto di acido cloridrico, la massa di cloro equivalente è 34,45 g / mol. Nel composto H 2 O, la massa equivalente di ossigeno sarà 16: 2 = 8 g / mol, e così via. legge sugli equivalenti per soluzioni

Come può essere calcolato

La massa equivalente può essere calcolata analizzando i composti ottenuti. Non è necessario combinare con la sostanza di prova con idrogeno per calcolare la massa equivalente. La legge degli equivalenti conferma che è sufficiente conoscere la composizione del composto di un dato elemento e la massa equivalente di un altro elemento con cui è collegato il nostro campione sconosciuto. Un esempio di trovare l'equivalente è il seguente compito:

Composto 3 g di sodio con un eccesso di cloro formava 7,62 g di cloruro di sodio (cloruro di sodio). Scopri la massa equivalente di sodio, se e Cl = 35,45 g / mol.

Dalla condizione del problema, ne consegue che nel prodotto della reazione, sale da cucina, 3 g di conti di sodio per 7,62 - 3 = 4,62 g di cloro. Quindi la conclusione:

E Na = 3 × 35,45: 4,62 = 23 g / mol.

Massa molare il sodio è facilmente determinato dalla tavola periodica. È uguale a 23 g / mol. Ne consegue che la massa equivalente di sodio è uguale a una preghiera.

Elementi difficili

La natura vivente e inanimata che ci circonda consiste di molte sostanze diverse e la maggior parte di esse sono complesse. Pertanto, gli equivalenti sono spesso determinati in modo diverso, a seconda della composizione di quale sostanza confinante da cui sono derivati. Ma in tutti i casi studiati, i vari equivalenti si sono trattati come piccoli numeri interi. Ad esempio, è sufficiente assumere composti noti come l'ossido e anidride solforosa. Le masse equivalenti di questo elemento calcolate con il metodo sopra riportato danno valori di 16 g / mol e 32 g / mol. Ma il rapporto di questi valori è ridotto a una forma semplice di 1: 2.

Questa regola è stata derivata empiricamente dal famoso chimico, medico e naturalista inglese. Di John Dalton L'insegnante autodidatta, che ha creato esperimenti stravaganti, in un primo momento ha terrorizzato i servi e fatto ridere i vicini. Tuttavia, mettendo i suoi semplici esperimenti, ha confermato molte ipotesi scientifiche. La legge delle relazioni multiple è stata formulata per la prima volta da lui.

legge degli equivalenti

La legge degli equivalenti si applica ai composti complessi in cui interagiscono più elementi. Il concetto di equivalente per uno degli elementi di un complesso mix non è più ambiguo. Per tali composti, la formulazione della legge degli equivalenti suona un po 'diversa: "Come equivalente di una sostanza complessa, viene utilizzata tale quantità che parteciperà a una reazione chimica senza residui con un equivalente di un elemento o un composto complesso, o con un equivalente di idrogeno." formulazione della legge degli equivalenti

Questa regola è usata ovunque. Se rimuovi le definizioni ingombranti, può essere ridotto alla seguente posizione: "Sostanze diverse possono reagire solo in quantità proporzionali ai loro equivalenti".

soluzioni

Nello studio e nella preparazione di soluzioni, tutte le leggi di cui sopra sono pienamente applicabili. Qui il ruolo dell'equivalente è giocato dalla nuova unità, che si chiama g / equivalente. Questo è il nome della quantità di una sostanza, una particella di cui (atomo o ione) è chimicamente equivalente a un atomo o ione idrogeno. Quindi, la legge degli equivalenti per le soluzioni suona simile alla definizione classica.

legge sugli equivalenti per soluzioni

Legge generale degli equivalenti

La formula per gli equivalenti di vari composti in generale è la seguente:

  • E = massa molare / (il numero di atomi dell'elemento × valenza).

Come si può vedere, l'equivalenza dipende direttamente dalla massa molare della sostanza e dalla sua valenza. Se il farmacista ha informazioni sugli equivalenti di elementi sconosciuti, può determinare la sua capacità di entrare in reazioni chimiche. Con una quantità nota di grammi / equivalenti di una sostanza, uno scienziato può immediatamente trarre conclusioni sulla concentrazione e le proprietà di una particolare soluzione.

formula di legge degli equivalenti

stechiometria

La composizione quantitativa delle sostanze e i loro rapporti nei composti è dedicata a una sezione separata della chimica, chiamata stechiometria. I compiti di questa sezione della chimica teorica sono di calcolare i rapporti quantitativi nei composti. Per sostanze semplici, questo è abbastanza semplice, e per sostanze complesse, proteine ​​o virus, i calcoli stechiometrici diventano un compito molto difficile.