метод эквивалентов
учебно-методический материал по химии (8, 9, 11 класс)

Метод эквивалентов.

Сколько литров хлора выделится при растворении 140 г. кальция в избытке хлорной кислоты?

Метод  эквивалентов позволяет производить вычисления по уравнениям, не подбирая в них коэффициентов. В случае ОВР, когда подбор коэффициентов занимает много времени, экономия времени оказывается существенной.

Проведём вычисления стандартным способом.

                                0            +7                 +2                        0

Ca + HClO4  = Ca(ClO4)2 + Cl2 + H2O

1. Находим атомы элементов, изменившие степень окисления. Переносим эти цифры в  уравнение.
2. Записываем по-отдельности процессы окисления и восстановления.

                                                        0                       + 2

Ca – 2e-     = Ca| 7 

                                              +7                       0

2Cl +  14e- =  2Cl  | 1

3.Уравниваем количества отданных и принятых электронов.

4. Перенесём полученные цифры в уравнение.

   140 г.                                                            х л.

7Ca + 16HClO4 = 7Ca(ClO4)2 + Cl2 + 8H2O

  280 г.                                                          22.4 л

Отметим, что коэффициент 16 слева возникает из суммы количеств атомов хлора справа от знака равенства.

Переносим условия задачи в соответствующие  позиции над уравнением. Заполним позиции под уравнением величинами тех же размерностей, используя понятия масса и объём моля.

Вычислим неизвестное: 140 х 22.4 / 280 = 11.2 л.

Теория метода эквивалентов укладывается в две фразы.

1. Эквивалент — часть моля, приходящаяся на единицу валентности или на обмениваемый электрон.
2. Все вещества реагируют друг с другом и получаются друг из друга в соотношении эквивалентов 1:1.

Масса эквивалента кальция составляет 20 г/экв. т. к. этот металл всегда двухвалентен. Объём эквивалента хлора составляет 22.4/ 14 т.к в той реакции моль простого вещества получен присоединением 14 электронов (сравниваем степени окисления хлора в хлорной кислоте и в простом веществе — это единственный момент, когда нужно вспомнить о степенях окисления).

N  (Ca)э = 140/20 = 7 = Nэ  (Cl)  

V(Cl2) = (22.4 : 14) х 7 = 11.2 (л)

Экономия вычислений очевидна!!!