чему равна молярная масса эквивалента серной кислоты

Как правильно производить расчеты по приготовлению растворов

Задача 435.
Сколько миллилитров концентрированной соляной кислоты (p = 1,19 г/мл), содержащей 38% (масс.) НСI, нужно взять для приготовления 1 л 2н. раствора?
Решение:
M(НСI) = MЭ(НСI) = 36,5 г/моль.
Рассчитаем массу НСI в 1 л 2 н раствора её: 2 . 36,5 = 72,93 г.
Рассчитаем массу 38%-ного раствора по формуле:

gl 8 391

gl 8 435

Объём раствора, который необходимо взять для приготовления 1 л 2 н раствора рассчитаем по формуле:

gl 8 435a

Ответ: 161,28 мл.

Задача 436.
К 100 мл 96%-ной (по массе) H2SO4 (плотность 1,84 г/мл) прибавили 400 мл воды. Получился раствор плотностью 1,220 г/мл. Вычислить его эквивалентную концентрацию и массовую долю H2SO4.
Решение:
Массу раствора 100 мл 96%-ного раствора найдём по формуле:

m(p-pa) = p . V,

m(p-pa) = 1,84 . 100 = 184 г.

Массу серной кислоты в данном растворе находим по формуле:

gl 8 391

gl 8 436

Рассчитаем массу раствора полученного при смешении 100 мл 96%-ного раствора с 400 мл воды, получим:

m’(p-pa) = (100 + 400) . 1,220 = 610 г.

gl 8 423a

gl 8 436a

Тогда эквивалентную концентрацию раствора найдём по формуле:

gl 8 432a

gl 8 436b

Рассчитаем массовую долю полученного раствора:

gl 8 436c

Ответ: 7,2н; 28,96%.

Задача 437.
Рассчитать нормальность концентрированной соляной кислоты (плотность 1,18г/мл), содержащей 36,5% (масс.) НСI.
Решение:
Массу 96%-ного раствора найдём по формуле:

m(p-pa) = p . V,

m(p-pa) = 1,18 . 1000 = 1180 г.

Рассчитаем массу соляной кислоты в растворе по формуле:

gl 8 391

gl 8 437

Определим молярную массу эквивалента HCl из соотношения:

gl 8 423a

gl 8 437a

Ответ: 11,8н.

Задача 438.
Какой объем 10%-ной (по массе) серной кислоты (p = 1,07 г/мл) потребуется для нейтрализации раствора, содержащего 16,0 г NaOH?
Решение:
Уравнение реакции нейтрализации раствора NaOH раствором H2SO4 имеет вид:

Из уравнения реакции следует, что на нейтрализацию 1 моля NaOH затрачивается 0,5 молей NaOH, значит, эквивалентная масса серной кислоты в данной реакции равна 49 г/моль (М/2 = 98/2 = 49).

Теперь рассчитаем массу серной кислоты, необходимую для нейтрализации 16 г NaOH из пропорции:

gl 8 438

Массу раствора, содержащего 19,6 г H2SO4, рассчитаем по формуле:

gl 8 391

gl 8 438a

Объём раствора рассчитаем по формуле:

m(p-pa) = p . V,

Источник

Химик.ПРО – решение задач по химии бесплатно

При взаимодействии серной кислоты (H2SO4) со щелочью образуются соли гидросульфат калия (KHSO4) и сульфат калия (K2SO4). Вычислить эквивалент и молярные массы эквивалентов кислоты для каждого случая. Написать соответствующие уравнения реакций.

Решение задачи

Запишем уравнения реакций:

358

359

Фактор эквивалентности (fэкв) (эквивалент) – число, показывающее какая доля частицы (атома, молекулы) этого вещества равноценна одному иону водорода (H + ) в реакциях обмена или одному электрону в окислительно-восстановительных реакциях.

Таким образом, эквивалент серной кислоты (H2SO4) в первой реакции равен 1 (f экв. (H2SO4) = 1), а во второй реакции эквивалент серной кислоты (H2SO4) равен 1/2 (f экв. (H2SO4) = 1/2).

Учитывая, что молярная масса серной кислоты (H2SO4) равна 98 г/моль, рассчитаем молярную массу эквивалента:

360

Напомню то, что молярная масса эквивалента – это масса одного моль эквивалента вещества, равная произведению фактора эквивалентности на молярную массу вещества.

361

362

Ответ:

эквивалент равен 1 и 1/2, молярные массы эквивалентов серной кислоты равны 98 г/моль и 49 г/моль.

Источник

Вычисление эквивалентной массы серной кислоты в химических реакциях

gl 8 641

В данной реакции в процессе восстановления участвовало 2 электрона от молекулы H2SO4, значит, fЭ(H2SO4) = 1/2.

gl 8 641a

В данной реакции в процессе восстановления участвовало 2 электрона от молекулы H2SO4, значит, fЭ(H2SO4) = 1/2.

gl 8 641b

В данной реакции в процессе восстановления участвовало 8 электрона от молекулы H2SO4, значит, fЭ(H2SO4) = 1/8.

Задача 642.
Вычислить эквивалентные массы следующих восстановителей: хлорида олова (II); фосфора, если он окисляется до Н3РО4 и пероксида водорода, окисляющегося до молекулярного кислорода.
Решение:
М(SnCl2) = 189,596г/моль; M(P) = 30,973г/моль; M(H2O2) = 34г/моль.

Из уравнения следует, что атом олова в молекуле хлорида олова (II) окисляясь отдаёт 2 электрона, значит, fЭ(SnCl2) = 1/2.

Тогда эквивалентная масса хлорида олова (II) равна:

Из уравнения следует, что атом фосфора окисляясь отдаёт 5 электронов, значит, fЭ(Р) = 1/5.

МЭ(Р) = М(Р)/5 = 30,973/5 = 6,195г/моль.

в) Уравнение электронного баланса окисления пероксида водорода:

Из уравнения следует, что каждый атом кислорода в молекуле пероксида водорода окисляясь, отдаёт 1 электрон, т.е. молекула Н2О2 как восстановитель отдаёт 2 электрона, значит, fЭ2О2) = 1/2.

Источник

Чему равна молярная масса эквивалента серной кислоты

РАСЧЕТ МОЛЯРНОЙ МАССЫ ЭКВИВАЛЕНТА СОЕДИНЕНИЯ

Для любого соединения общей является формула (1), но эквивалентное число z для каждого класса находится по-разному. Рассмотрим основные классы неорганических соединений в реакциях нейтрализации и обмена:

1.Кислоты имеют в своем составе активный водород, способный замещаться в реакциях нейтрализации, следовательно, эквивалентное число z для кислоты равно числу катионов водорода в ее составе, или ее основности.

Следовательно, эквивалентное число z для основания равно числу гидорксогрупп в его составе, или его кислотности.

3.Соли имеют в своем составе металл и кислотный остаток. Каждая соль может быть получена реакцией нейтрализации, в которой ион металла замещает ионы водорода. Следовательно, эквивалентное число z для соли равно произведению числа атомов металла в ее составе и степени окисления металла.

4.Оксиды состоят из элемента и кислорода. Если предположить, что в реакциях обмена элемент замещается на водород, то эквивалентное число z для оксида равно произведению числа атомов элемента и валентности элемента, образующего оксид.

Решение: Молярная масса соединения равна:

М( Cu ( OH )2) = 63.5 + (16 +1)2 = 97.5 г/моль.

Молярная масса эквивалента 1/2 Cu ( OH )2 :

M (1/2 Cu ( OH )2 ) =image001=image002= 48.8 г/моль.

H 2 CO 3 относится к классу кислот, в своем составе содержит два водорода, следовательно, эквивалентное число z ( H 2 CO 3 ) = 2.

Молярная масса соединения равна:

М( H 2 CO 3 ) = 1 × 2 + 12 +16 × 3 = 62 г/моль.

Таким образом, молярная масса эквивалента H 2 CO 3 составляет:

M (1/2 H 2 CO 3 ) =image003= image004= 31 г/моль.

Al 2 ( SO 4 )3 относится к классу солей, в своем составе содержит два атома металла со степенью окисления +3. Эквивалентное число для соли находим по формуле (6):

Молярная масса соединения равна:

М( Al 2 ( SO 4 )3) = 27 × 2 + (32 +16 × 4) × 3 = 342 г/моль.

Теперь можно рассчитать молярную массу эквивалента данной соли:

M (1/6 Al 2 ( SO 4 )3) =image005= image006= 57 г/моль.

Fe 2 O 3 относится к классу оксидов, в своем составе содержит два атома железа со степенью окисления +3. Эквивалентное число для оксида находим по формуле (7):

Молярная масса соединения равна:

М( Fe 2 O 3 ) = 56 × 2 +16 × 3 = 160 г/моль.

Далее рассчитаем молярную массу эквивалента данного оксида:

M (1/6 Fe 2 O 3 ) =image007= image008= 26.7 г/моль.

Ответ : 48.8 г/моль; 31 г/моль; 57 г/моль; 26.7 г/моль.

Источник

Эквивалент. Закон эквивалентов

Материалы портала onx.distant.ru

Эквивалент. Закон эквивалентов

Эквивалент – реальная или условная частица вещества Х, которая в данной кислотно-основной реакции или реакции обмена эквивалентна одному иону водорода Н + (одному иону ОН — или единичному заряду), а в данной окислительно- восстановительной реакции эквивалентна одному электрону.

Фактор эквивалентности fэкв(X) – число, показывающее, какая доля реальной или условной частицы вещества Х эквивалентна одному иону водорода или одному электрону в данной реакции, т.е. доля, которую составляет эквивалент от молекулы, иона, атома или формульной единицы вещества.

Наряду с понятием “количество вещества”, соответствующее числу его моль, используется также понятие количество эквивалентов вещества.

Закон эквивалентов: вещества реагируют в количествах, пропорциональных их эквивалентам. Если взято n(экв1) моль эквивалентов одного вещества, то столько же моль эквивалентов другого вещества n(экв2) потребуется в данной реакции, т.е.

При проведении расчетов необходимо использовать следующие соотношения:

1. Молярная масса эквивалента вещества X равна его молярной массе, умноженной на фактор эквивалентности:

2. Количество эквивалентов вещества X определяется делением его массы на молярную массу эквивалента:

3. Объём моль-эквивалента газа Х при н.у. равен молярному объёму газа, умноженному на фактор эквивалентности:

4. Молярная масса эквивалента сложного вещества равна сумме молярных масс эквивалентов составляющих это вещество атомов (ионов).

5. Молярная масса эквивалента оксида равна молярной массе эквивалента элемента плюс молярная масса эквивалента кислорода.

6. Молярная масса эквивалента гидроксида металла равна молярной массе эквивалента металла плюс молярная масса эквивалента гидроксила, например:

М[½Са(ОН)2] = 20 + 17 = 37 г/моль.

М(½ СаSO4) = 20 + 48 = 68 г/моль.

Эквивалент в кислотно-основных реакциях

На примере взаимодействия ортофосфорной кислоты со щелочью с образованием дигидро-, гидро- и среднего фосфата рассмотрим эквивалент вещества H3PO4.

Эквивалент NaOH соответствует формульной единице этого вещества, так как фактор эквивалентности NaOH равен единице. В первом уравнении реакции молярное соотношение реагентов равно 1:1, следовательно, фактор эквивалентности H3PO4 в этой реакции равен 1, а эквивалентом является формульная единица вещества H3PO4.

В третьем уравнении реакции количество веществ реагентов относятся друг к другу как 1:3. Следовательно, фактор эквивалентности H3PO4 равен 1/3, а её эквивалентом является 1/3 часть формульной единицы вещества H3PO4.

Таким образом, эквивалент вещества зависит от вида химического превращения, в котором принимает участие рассматриваемое вещество.

Следует обратить внимание на эффективность применения закона эквивалентов: стехиометрические расчёты упрощаются при использовании закона эквивалентов, в частности, при проведении этих расчётов отпадает необходимость записывать полное уравнение химической реакции и учитывать стехиометрические коэффициенты. Например, на взаимодействие без остатка 0,25 моль-экв ортофосфата натрия потребуется равное количество эквивалентов вещества хлорида кальция, т.е. n(1/2CaCl2) = 0,25 моль.

Эквивалент в окислительно-восстановительных реакциях

Фактор эквивалентности соединений в окислительно-восстановительных реакциях равен:

где n – число отданных или присоединенных электронов.

Для определения фактора эквивалентности рассмотрим три уравнения реакций с участием перманганата калия:

В результате получаем следующую схему превращения KMnO4.

в кислой среде: Mn +7 + 5e = Mn +2

в нейтральной среде: Mn +7 + 3e = Mn +4

в щелочной среде: Mn +7 + 1e = Mn +6

Схема превращений KMnO4 в различных средах

Таким образом, в первой реакции fэкв(KMnO4) = 1/5, во второй – fэкв(KMnO4) = 1/3, в третьей – fэкв(KMnO4) = 1.

Следует подчеркнуть, что фактор эквивалентности дихромата калия, реагирующего в качестве окислителя в кислой среде, равен 1/6:

Примеры решения задач

Задача 1. Определить фактор эквивалентности сульфата алюминия, который взаимодействует со щелочью.

Решение. В данном случае возможно несколько вариантов ответа:

Задача 2. Определить факторы эквивалентности Fe3О4 и KCr(SO4)2 в реакциях взаимодействия оксида железа с избытком хлороводородной кислоты и взаимодействия двойной соли KCr(SO4)2 со стехиометрическим количеством щёлочи КОН с образованием гидроксида хрома (III).

Задача 3. Определить факторы эквивалентности и молярные массы эквивалентов оксидов CrО, Cr2О3 и CrО3 в кислотно-основных реакциях.

CrО3 – кислотный оксид. Он взаимодействует со щёлочью:

Молярные массы эквивалентов рассматриваемых оксидов равны:

Мэкв(CrО) = 68(1/2) = 34 г/моль,

Задача 4. Определить объём 1 моль-экв О2, NH3 и H2S при н.у. в реакциях:

Vэкв(NH3) = 22,4× 1/3 = 7,47 л – в первой реакции.

Vэкв(NH3) = 22,4× 1/5 = 4,48 л – во второй реакции.

В третьей реакции для сероводорода Vэкв(H2S)=22,4 1/6 = 3,73 л.

Задача 5. 0,45 г металла вытесняют из кислоты 0,56 л (н.у.) водорода. Определить молярную массу эквивалента металла, его оксида, гидроксида и сульфата.

Задача 6. Рассчитать массу перманганата калия, необходимую для окисления 7,9 г сульфита калия в кислой и нейтральной средах.

fэкв(K23) = 1/2 (в кислой и нейтральной среде).

В кислой среде Мэкв(KMnO4) = 158·1/5 = 31,6 г/моль, m(KMnO4) = 0,1·31,6 = 3,16 г.

В нейтральной среде Мэкв (KMnO4) = 158·1/3 = 52,7 г/моль, m(KMnO4) = 0,1·52,7 =5,27 г.

Задача 7. Рассчитать молярную массу эквивалента металла, если оксид этого металла содержит 47 мас.% кислорода.

Выбираем для расчётов образец оксида металла массой 100 г. Тогда масса кислорода в оксиде составляет 47 г, а масса металла – 53 г.

В оксиде: nэкв (металла) = nэкв(кислорода). Следовательно:

53:Мэкв(Ме) = 47:(32·1/4). В результате получаем Мэкв(Ме) = 9 г/моль.

Задачи для самостоятельного решения

2.1. Молярная масса эквивалента металла равна 9 г/моль. Рассчитать молярную массу эквивалента его нитрата и сульфата.

Ответ: 71 г/моль; 57 г/моль.

2.2. Молярная масса эквивалента карбоната некоторого металла составляет 74 г/моль. Определить молярные массы эквивалентов этого металла и его оксида.

Ответ: 44 г/моль; 52 г/моль.

2.3. Рассчитать объём 1 моля эквивалента сероводорода (н.у.), который окисляется до оксида серы (IV).

Ответ: 3,73 л.

2.4. Определить молярную массу эквивалента Ni(OH)Cl в реакциях:

Ni(OH)Cl + NaOH = Ni(OH)2 + NaCl.

Ответ: 55,6 г/моль; 111,2 г/моль.

2.5. При взаимодействии 4,8 г неизвестного металла и 13 г цинка с соляной кислотой выделяется одинаковый объём водорода. Вычислить молярные массы эквивалентов металла, его оксида и его хлорида.

Ответ: МЭ(металла)=12 г/моль; МЭ(оксида)=20 г/моль, МЭ(хлорида)=47,5 г/моль.

2.6. Рассчитать молярные массы эквивалентов металла и его гидроксида, если хлорид этого металла содержит 79,7 мас.% хлора, а молярная масса эквивалента хлора равна 35,5 г/моль.

Ответ: МЭ(металла)=9 г/моль; МЭ(оксида)=26 г/моль.

2.7. Какой объём 0,6 М раствора H2O2 пойдёт на окисление 150 мл 2н. раствора FeSO4 в реакции:

Ответ: 250 мл.

2.8. Определить объём хлора (н.у), необходимый для окисления 100 мл 0,5н раствора K2MnO4.

Ответ: 0,56 л.

2.9. 0,66 г кислоты требуются для нейтрализации 10 мл 1М раствора КОН. Найти молярные массы эквивалентов кислоты и ее кальциевой соли в обменной реакции.

Ответ: МЭ(кислоты)=66 г/моль; МЭ(соли)=85 г/моль.

2.10. Бромид металла в результате обменной реакции полностью переведен в сульфат, при этом масса уменьшилась в 1,47 раз. Найти молярную массу эквивалента металла. Определить какой это металл.

Ответ: МЭ(металла)=20 г/моль; Са.

Источник

admin
Делаю сам
Adblock
detector