Пример:
H2SO4+ 2NaOH = Na2SO4 + H2O
Z (H2SO4) = 2
Z (NaOH) = 1
В данной реакции одна молекула серной кислоты, отщепляя 2 катиона водорода, расходует две химических связи на образование средней соли Na2SO4, т.е. 1 молекула серной кислоты содержит 2 эквивалента. Число эквивалентности Z = 2, а эквивалентом серной кислоты является ½ молекулы, т.е. фактор эквивалентности f = ½.
H2SO4+ NaOH = NaHSO4 + H2O
Z (H2SO4) = 1
Z (NaOH) = 1
При образовании кислой соли NaНSO4 в молекуле серной кислоты замещается на натрий только один атом водорода, поэтому в данной реакции эквивалентом серной кислоты является вся молекула.
Примечание:
А) В химических реакциях обменного типа число эквивалентности считают равным количеству моль Н+ или ОН¯ ионов, которые отщепляются или присоединяются 1 молем вещества.
В) В окислительно-восстановительных реакциях (ОВР) число эквивалентности рассчитывается по отношению к количеству отданных или принятых частицей электронов. Количество эквивалентов вещества νЭ прямо пропорционально произведению количества моль вещества и числа эквивалентности: νЭ = Z · ν
Молярная масса эквивалента (эквивалентная масса) МЭ равна массе одного моль эквивалента вещества. [MЭ]= 1 г/моль
Молярная масса эквивалента МЭ (размерность г/моль)– равна массе вещества, эквивалентной 1 молю водорода или 1 молю электронов в химической реакции. Численно равна эквиваленту вещества. МЭ равна молярной массе вещества, умноженной на фактор эквивалентности:
М(1/z X) = M(X) • fэкв (X) = M(X) / z
Основные законы химии:
1. Закон сохранения массы (Михаил Васильевич Ломоносов, 1756 и Антуан Лоран Лавуазье, 1778)
Масса исходных веществ, вступивших в реакцию, равна массе получившихся веществ.
2. Закон эквивалентов (И. В. Рихтер, 1792 и У. Х. Волластон, 1807)
Отношение масс веществ, вступающих в химическое взаимодействие, равно отношению их химических эквивалентов
3. Закон постоянства состава (Жозеф Луи Пруст, 1799г.).
Состав индивидуального химического соединения постоянен и не зависит от способа получения этого соединения.
4. Закон простых кратных отношений. (Джон Дальтон, 1803г.). Если два элемента образуют между собой несколько соединений, то на одну и ту же массу одного элемента приходятся такие массы другого, которые относятся друг к другу, как небольшие целые числа.
5. Закон простых объёмных отношений (Жозеф Луи Гей Люссак, 1808).
Объёмы реагирующих газов относятся друг к другу и к объёмам газообразных продуктов как небольшие целые числа.
6. Закон Авогадро (Амедео Авогадро, 1810г.; Канниццаро, 1860г.).
В равных объёмах газов при одинаковых условиях содержится одинаковое число молекул.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ
ЗАДАНИЕ 1
Как проанализировать образец воды и убедиться, что она чистая или содержит примеси?
Решение:
_____________________________________
_____________________________________
ЗАДАНИЕ 2. Приведите по 2 примера веществ, являющихся при 20 градусах Цельсия: а) газами б) жидкостями в) твердыми
Решение:
_____________________________________
_____________________________________
ЗАДАНИЕ 3. Приведите примеры смесей: а) двух газов, б) 2 жидкостей в) твердого и жидкого вещества г) газа и жидкости
Решение:
_____________________________________
_____________________________________
ЗАДАНИЕ 4. Как очистить кукурузную крупу от соли и соевое масло от воды?
Решение:
_____________________________________
_____________________________________
ЗАДАНИЕ 5. В чем сходство и различие очистки веществ фильтрованием и отстаиванием?
Решение:
_____________________________________
_____________________________________
ЗАДАНИЕ 6. В чем заключается очистка веществ перегонкой? Какое оборудование необходимо иметь в лаборатории для проведения перегонки?
Решение:
_____________________________________
_____________________________________
ЗАДАНИЕ 7. Что называют экстракцией? Какое оборудование необходимо иметь в лаборатории для проведения экстракции?
Решение:
_____________________________________
_____________________________________
ЗАДАНИЕ 8. Назовите 5 любых веществ и область их применения. Какие из них используются в медицине?
Решение:
_____________________________________
_____________________________________
ЗАДАНИЕ 9. Приведите 3 примера, как чистое вещество превращается в смесь. Какие смеси используются в медицине?
Решение:
_____________________________________
_____________________________________
ЗАДАНИЕ 10. Будет ли смешиваться с водой (образовывать однородную жидкость, растворяться): а) спирт б) ацетат натрия (соль) в) бензин г) подсолнечное масло д) серная кислота
Решение:
_____________________________________
_____________________________________
ЗАДАНИЕ 11. Напишите формулы 3 веществ, относительные молекулярные массы которых кратны а) 3 б) 4
ЗАДАНИЕ 12. Определите валентность центрального атома в соединениях: а) азотистая кислота б) фосфорная кислота в) перманганат калия г) хромат калия д) карбонат натрия
ЗАДАНИЕ 13. В каком из оксидов марганца самая высокая массовая доля кислорода : MnO, Mn2O3, MnO2, Mn3O4, Mn2O7 Ответ подтвердите расчетом.
ЗАДАНИЕ 14. В каких соединениях CuS, FeS2, SO2, SO3, CS2 – массовые доли серы составляют 33%; 3%; 40%; 50%; 53%; 84,2%?
ЗАДАНИЕ 15. Какого металла больше по массе в медном колчедане CuFeS2 (меди или железа)?
Определите формулу химического соединения по данным элементного анализа:
А) w (H)= 1,46% ; w (Cl) =51,82%; w(O)= 46,72% (Ответ: HClO2)
Б) w(K)= 39,7%; w(Mn)=27,9%; w(O)=32,4% (Ответ: K2MnO4)
ЗАДАНИЕ 16. С какой массой преципитата CaHPO4 в почву будет внесено столько же фосфора, сколько его вносится с 620 кг фосфорита Ca3(PO4)2 (Ответ: 544 кг)
ЗАДАНИЕ 17. Гормон инсулин имеет Mr = 5734. Вычислите массу одной молекулы инсулина в граммах.
ЗАДАНИЕ 18. Масса молекулы хлорофилла равна 1,485 ·10 -18 мг. Вычислите молярную массу хлорофилла.
ЗАДАНИЕ 19. Как называют силы, удерживающие атомы в химических соединениях? Какова природа сил химической связи?
ЗАДАНИЕ 20. Для соединений каких классов веществ характерна ионная связь?
ЗАДАНИЕ 21. Какое строение – молекулярное или ионное – имеют вещества с ковалентной связью?
ЗАДАНИЕ 22. Определите тип химической связи в следующих соединениях:
H2, KCl, NH3, CaBr2, CH4, N2, NCl3, LiOH, SF6.