Эквивалент

Эквивалент – это реальная или условная частица, которая в кислотно-основных реакциях присоединяет (или отдает) один ион Н+ или ОН–, в окислительно-восстановительных реакциях принимает (или отдает) один электрон, реагирует с одним атомом водорода или с одним эквивалентом другого вещества. Например, рассмотрим следующую реакцию:

H3PO4 + 2KOH ® K2HPO4 + 2H2O.

В ходе этой реакции только два атома водорода замещаются на атомы калия, иначе, в реакцию вступают два иона Н+ (кислота проявляет основность 2). Тогда по определению эквивалентом H3PO4 будет являться условная частица 1/2H3PO4, т.к. если одна молекула H3PO4 предоставляет два иона Н+, то один ион Н+ дает половина молекулы H3PO4.

С другой стороны, на реакцию с одной молекулой ортофосфорной кислотой щелочь отдает два иона ОН–, следовательно, один ион ОН– потребуется на взаимодействие с 1/2 молекулы кислоты. Эквивалентом кислоты является условная частица 1/2Н3РО4, а эквивалентом щелочи частица КОН.

Число zB называют числом эквивалентности или эквивалентным числом, zB<=1. Значение zB определяют по химической реакции, в которой участвует данное вещество или по формуле вещества. В зависимости от природы вещества и реакции, в которой это вещество участвует, число эквивалентности может изменяться.

Величина, обратная числу эквивалентности называется фактором эквивалентности fB=1/zB.

Число эквивалентности может быть формально определено по формуле вещества. Для простого вещества число эквивалентности равно абсолютной величине степени окисления, проявляемой одним атомом; для двойных соединений – абсолютной величине суммы положительных или отрицательных степеней окисления атомов, составляющих соединение; для оснований, кислот и солей _ абсолютной величине суммы положительных или отрицательных зарядов ионов, образующих соединение.

Например:

1. Число эквивалентности кислорода:

Кислород проявляет степень окисления (-2), следовательно число эквивалентности атомарного кислорода (О) zO=2, а число эквивалентности молекулярного кислорода (О­2)

2. Число эквивалентности оксида азота (IV) – NO2.

Степень окисления азота составляет (+4), а атома кислорода _ (-2). Абсолютная величина суммы положительных или отрицательных степеней окисления составляет число эквивалентности

3. Число эквивалентности гидроксида кальция Са(ОН)2

Са(ОН)2 диссоциирует по уравнению

Абсолютная величина суммы зарядов положительного иона кальция (катиона) или двух отрицательных ионов гидроксида (анионов) равна 2. Следовательно