משקל שווה משקל וכיצד לחשב אותו (עם דוגמאות)

ה משקל שווה (PE) של חומר הוא אחד המשתתף בתגובה כימית, והוא משמש כבסיס טיטרציה. בהתאם לסוג התגובה, זה יכול להיות מוגדר בדרך זו או אחרת.

עבור חומצה בסיס תגובות, PE הוא המשקל של גרם של החומר כי נדרש לספק או להגיב עם שומה אחת של H⁺ (1,008 גרם); עבור תגובות לחמצון, את המשקל של גרם של החומר כי נדרש לספק או להגיב עם שומה אחת של אלקטרונים.

עבור משקעים או התגבשות התגובות מורכבות, את המשקל של החומר כי נדרש לספק או להגיב עם שומה אחת של קטיון monovalent, 1/2 שומה של קטיון divalent, 1/3 שומה של קטיון trivalent . וכן הלאה.

למרות שזה אולי נראה קצת מסובך בהתחלה, חומרים מסוימים תמיד מתנהגים כימית באותו אופן; לכן, זה לא קשה ללמוד את ערכי PE בהתחשב במקרים.

אינדקס

• 1 מוצא של משקל שווה
• 2 שימושים
  • 2.1 שימוש בכימיה כללית 
  • 2.2 שימוש בניתוח נפח
  • 2.3 שימוש בניתוח gravimetric
  • 2.4 שימושים בכימיה פולימרית
• 3 איך לחשב את זה? דוגמאות
  • 3.1 - משקל שווה של יסוד כימי
  • 3.2 - משקל שווה של תחמוצת
  • 3.3 משקל שווה של בסיס
  • 3.4 - משקל שווה של חומצה
  • 3.5 - משקל שווה של מלח
• 4 הפניות

מקורו של משקל שווה

ג 'ון דלתון (1808) הציע את המשקל המקביל של מימן כיחידה של מסה. עם זאת, התעוררו שורה של התנגדויות לגישה זו. לדוגמה, צוין כי רוב האלמנטים לא להגיב ישירות עם מימן ליצירת תרכובות פשוטות (XH).

בנוסף, אלמנטים עם מצבי חמצון שונים, למשל permanganate, יש יותר ממשקל שווה ערך. זה הפריע לקבל את המשקל המקביל כיחידה של מסה.

הטבלה של דימיטרי מנדלייב (1869) של הטבלה המחזורית שלו, שבה המאפיינים הכימיים של האלמנטים היו קשורים לסדר ההזמנות של משקלם האטומי, היתה טענה חזקה של מי שהתנגדו לשימוש במשקל המקביל כיחידה של מסה.

למעשה, אין צורך להשתמש במונח "שווה ערך", שכן כל חישוב stoichiometric ניתן לעשות במונחים של שומות. עם זאת, מונח זה משמש לעתים קרובות וזה לא נוח להתעלם ממנו.

לנוחות, הציג את המונח "מקביל": שווה ערך לכל חומצה המגיב עם שווה ערך לכל בסיס; המקבילה של כל סוכן חמצון מגיב עם המקבילה של כל סוכן הפחתת, וכו '.

שימושים

השתמש בכימיה כללית

מתכות

השימוש ב- PE באלמנטים ובתרכובות הכימיות הוחלף בשימוש במסה הטוחנת. הסיבה העיקרית לכך היא קיומם של אלמנטים ותרכובות בעלות משקל שווה יותר.

לדוגמה, ברזל (Fe), אלמנט בעל משקל אטומי של 55.85 g / mol, כולל שתי דרגות: +2 ו- +3. לכן, יש לו שני משקולות שווים: כאשר הוא עובד עם valence +2, המשקל המקביל הוא 27.93 g / eq; כאשר, בעת שימוש בערכים +3, המשקל המקביל הוא 18.67 g / eq.

כמובן, איננו יכולים לדבר על קיומו של משקל שווה לאמונה, אך אנו יכולים להצביע על קיומו של משקל אטומי של אמונה.

חומצות

חומצה זרחתית יש משקל מולקולרי של 98 גרם / מול. זה חומצה כאשר ניתק ב H⁺ + ח₂PO₄^-,  יש לו משקל שווה של 98 גרם / eq, שכן הוא משחרר 1 שומה של H⁺. אם חומצה זרחתית disociates ב H⁺ +  HPO₄^2-, המשקל המקביל שלה הוא (98 g.mol^-1) / (2eq / mol^-1) = 49 גרם / eq. בדיסוציאציה זו ה₃PO₄ משחרר 2 שומות של H⁺.

למרות שזה לא titratable במדיום מימי, H₃PO₄ יכול לנתק 3 H⁺  +   PO₄^3-. במקרה זה, המשקל המקביל הוא (98 g.mol^-1) / (3 eq.mol^-1) = 32.7 גרם / eq. ח₃PO₄ משלוח במקרה זה 3 שומות של H⁺.

לאחר מכן, חומצה זרחתית יש עד 3 משקולות מקביל. אבל זה לא מקרה בודד, למשל, חומצה גופרתית יש שני משקולות שקולות וחומצה פחמן גם מציג.

השתמש בניתוח נפח

-כדי להקטין את השגיאות שעשויות להתבצע במהלך פעולתם של חומרים שקולים, השימוש בחומר בעל משקל שווה יותר מועדיף בכימיה אנליטית. לדוגמה, בהערכת פתרון של hydroxide נתרן עם חומצות של משקולות שוות שונים. מומלץ להשתמש בחומצה של משקל שווה יותר.

-בשימוש של המסה של חומצה מוצקה שיכול להגיב עם נתרן hydroxide, יש לך את האפשרות לבחור בין שלוש חומצות מוצקות: חומצה חומצה אוקסלית, חומצת אשלגן phthalate ו hydrogenoiodate אשלגן, עם משקולות מקביל בהתאמה של 63.04 g / eq, 204.22 g / eq ו- 389 g / eq.

במקרה זה, הוא מעדיף להשתמש מי חמצן אשלגן בהערכת hydroxide נתרן, שכן השגיאה היחסית שנעשית כאשר במשקל זה נמוך יותר כאשר משקל שווה יותר..

השתמש בניתוח gravimetric

המשקל המקביל מוגדר בדרכו שלו בטכניקה זו לניתוח של חומרים. הנה, הוא המוני של משקע המתאים כי גרם אחד של אנליטי. זהו אלמנט או תרכובת של עניין במחקר או ניתוח זה נעשה.

ב gravimetry מקובל לצטט את התוצאות של הניתוחים כשבר של המסה של האנליטי, המתבטאת לעתים קרובות כאחוז.

מקדם השקילות מוסבר כגורם מספרי, שבאמצעותו מוכפל המסה של המשקע כדי להשיג את המסה של האנליטי, המבוטאת בדרך כלל בגרמים.

קביעת גראבימטרי של ניקל

לדוגמה, ב קביעת ניקל gravimetric את המשקע המכיל אותו ניקל bis (dimethylglyoxylate) עם המסה טוחנת של 288.915 g / mol. המסה הטוחנת של ניקל הוא 58.6934 g / mol.

המסה הטוחנת של המשקע בין המסה הטוחנת של הניקל מייצרת את התוצאה הבאה:

28.9.915 g.mol^-1/ 58.6934 g.mol^-1 = 4.9224. משמעות הדבר היא כי 4.9224 גרם של המתחם שווה 1 גרם של ניקל; או במילים אחרות, 4.9224 גרם של המשקע מכיל 1 גרם של ניקל.

מקדם השקילות מחושב על ידי חלוקת המסה הטוחנת של הניקל על ידי המסה הטוחנת של המשקע שמכיל אותו: 58.693 g.mol^-1/ 288.915 g.mol^-1 = 0.203151. זה אומר לנו כי לכל גרם של המשקעים ניקל המכיל יש 0.203151 גרם של ניקל.

שימושים בכימיה פולימרית

בכימיה של פולימרים, המשקל המקביל של מגיב פילמור הוא המסה של הפולימר שיש לו המקבילה של תגובה.

זה חשוב במיוחד במקרה של חילוף יונים פולימרים: אחד שווה ערך של פולימר החליפין יון יכול להחליף שומה אחת של יונים מונוכרגד; אבל רק חצי mol של יונים טעונים פעמיים.

זה הרגיל להביע את התגובה של פולימר כמו ההופכי של משקל שווה, אשר באה לידי ביטוי ביחידות של mmol / g או mq / g.

כיצד לחשב את זה? דוגמאות

-משקל שווה של יסוד כימי

הוא מתקבל על ידי חלוקת משקל האטום שלה על ידי הערכיות שלה:

Peq = Pa / v

יש אלמנטים שיש להם רק משקל שווה ואלמנטים שיכולים להיות 2 או יותר.

משקל סידן שווה ערך

משקל אטומי = 40 גרם / מול

ולנסיה = +2

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

20 גרם / eq

משקל שווה של אלומיניום

משקל אטומי = 27 גרם / מול

ולנסיה = +3

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

9 גרם / eq

משקל ניקל שווה ערך

משקל אטומי = 58.71 g / mol

ולנסיה = 2 ו 3

ניקל יש שני משקולות מקביל המתאים כאשר הוא מגיב עם valence +2 וכאשר הוא מגיב עם הערכיות +3.

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

29.35 גרם / eq

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

19.57 גרם / eq

-משקל שווה של תחמוצת

אחת הדרכים לחשב את המשקל המקביל של תחמוצת היא על ידי חלוקת משקל מולקולרי שלה בין המוצר של valence מתכת על ידי מתכת תחתי.

Peq = Pm / V · S

Pm = משקל מולקולרי של תחמוצת.

V = הריסת מתכת

S = מתכת מתחת

המוצר V S הוא מכונה סך הכל או תשלום נטו של קטיון.

משקל שווה של תחמוצת אלומיניום (אל₂הו₃)

משקל מולקולרי = אל (2 x 27 גרם / mol) + O (3 x 16 גרם / mol)

102 גרם / מול

ולנסיה = +3

Subindex = 2

פק אל₂הו₃ = Pm / V · S

פק אל₂הו₃ = 102 g.mol^-1/ 3 eqmol^-1. 2

17 גרם / eq

יש דרך נוספת לפתור בעיה זו על בסיס stoichiometry. ב 102 גרם של תחמוצת אלומיניום יש 54 גרם של אלומיניום ו 48 גרם של חמצן.

Peq Del Al = משקל אטומי / ולנסיה

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

9 גרם / eq

בהתבסס על המשקל המקביל של אלומיניום (9 גרם / eq) הוא מחושב כי ב 54 גרם של אלומיניום יש 6 שווה של אלומיניום.

ואז מן המאפיינים של מקבילים: 6 שווה ערך של אלומיניום יגיב עם 6 שווה ערך של חמצן לתת 6 שווה של תחמוצת אלומיניום.

ב 102 גרם. של תחמוצת אלומיניום יש 6 ושווי.

לכן:

פק של אל₂הו₃ = 102 גרם / 6 eq

17 גרם / eq

-משקל שווה של בסיס

המשקל המקביל מתקבל על ידי חלוקת משקל מולקולרי על ידי מספר קבוצות oxyhydryl (OH).

משקל שווה של hydroxide ברזלי, Fe (OH)₂

משקל מולקולרי = 90 גרם / מול

OH מספר = 2

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

45 גרם / eq

-משקל שווה של חומצה

באופן כללי, הוא מתקבל על ידי חלוקת משקל מולקולרי שלה על ידי מספר המימן כי התשואות או משחרר. עם זאת, חומצות פוליפרוטיות יכול לנתק או לשחרר H שלהם בצורות שונות, כך שהם יכולים להיות יותר ממשקל שווה ערך.

משקל שווה של חומצה הידרוכלורית, HCl

משקל שווה ערך HCl = משקל מולקולרי / מימן

Peq HCl = g.mol^-1/ 1 eq.mol^-1

36.5 גרם / eq

משקל שווה של חומצה גופרתית

חומצת הגופרית (H₂לכן₄) ניתן לנתק בשתי דרכים:

ח₂לכן₄ => H⁺   +    HSO₄^-

ח₂לכן₄ => 2 H⁺   +    לכן₄^2-

בעת שחרור H⁺ PE שלך הוא:

משקל מולקולרי = 98 גרם / מול

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

98 גרם / peq

וכאשר הוא משחרר 2H⁺You

משקל מולקולרי = 98 גרם / מול

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

49 גרם / eq

מאותה סיבה חומצה זרחתית (H₃PO₄) של משקל מולקולרי 98 גרם / mol, יכול להיות עד שלושה משקולות שווה: 98 גרם / eq, 49 גרם / eq ו 32.67 g / eq.

-משקל שווה של מלח

ולבסוף, אתה יכול לחשב את משקל שווה של מלח על ידי חלוקת משקל מולקולרי שלה בין המוצר של הערכיות של המתכת על ידי תחתי מתכת.

PE = PM / V · S

Fe Ferric גופרית₂(כך₄)₃

משקל מולקולרי = 400 גרם / מול

ולנסיה של ברזל = +3 eq / mol

תחתי ברזל = 2

Peq = 400 g.mol^-1/ 3 eq.mol^-1 x 2

66.67 g / eq

הפניות

1. יום, ר 'א. אנדרווד, א 'ל כימיה אנליטית כמותית. תרגום של 5^א מהדורה אנגלית. עריכה פרנטיס הול אינטרמריקנה
2. כימיה אנאורגנית (s.f.). קביעת משקולות שקולות של תחמוצות. מקור:
3. ויקיפדיה. (2018). משקל שווה. מקור: en.wikipedia.org
4. עורכי האנציקלופדיה בריטניקה. (26 בספטמבר 2016). משקל שווה. אנציקלופדיה בריטניקה. מקור: britannica.com
5. אורי, ג'ק. (30 באפריל 2018). כיצד לחשב משקל שווה. Scinencing. מקור: sciencing.com
6. משקל שווה של חומצה חלק 2: טיטרציה של מדגם חומצה לא ידוע. (s.f.). מקור: faculty.uml.edu
7. ברגסטסר מ. (2018). משקל שווה: הגדרה & נוסחה. מחקר. מקור: