Эквивалент химический

ЭКВИВАЛЕНТ ХИМИЧЕСКИЙ, условная частица, в целое число раз меньшая (или равная) соответствующей ей формульной единицы - атома, молекулы, иона, радикала и др. В одной формульной единице в-ва В может содержаться z(B) эквивалентов химических этого в-ва. Число z(B) (эквивалентное число) показывает, сколько эквивалентов химических содержится в одной формульной единице; всегда z(B)1. Значения z(В) зависят от хим. р-ции, в к-рой данное в-во участвует.
В обменных р-циях значения z(B) определяются стехиометрией р-ции. Напр., для р-ции A1₂(SO₄)₃+12KOH 2К₃[Al(OH)₆] + 3K₂SO₄ на одну формульную единицу A1₂(SO₄)₃ затрачивается 12 формульных единиц КОН. Следовательно, значение z[Al₂(SO₄)₃] = 12, a z(KOH) = 1. Значение эквивалента химического для A1₂(SO₄)₃ равно ¹/₁₂ формульной единицы A1₂(SO₄)₃, а эквивалент химический КОН равен формульной единице КОН. В окислит.-восстановит. р-циях значение z(B) определяют по числу электронов, к-рые принимает одна формульная единица окислителя или отдает одна формульная единица восстановителя. Напр., в полуреакции значение z = 5, а значение эквивалента химического для анионов МnО^-₄ равно ¹/₅ формульной единицы

n_эк(B)=N_эк(B)/N_A,

где N_A - постоянная Авогадро. Единица измерения кол-ва в-ва эквивалента химического - моль. Так как в одной формульной единице в-ва В может содержаться z(B) эквивалентов химических этого в-ва, то

где N_фе - число формульных единиц в-ва В. Следовательно:

где n_в - кол-во в-ва В.
Молярная масса эквивалента химического в - в а В - М_ЭК(В) - это масса в-ва В (т_в), деленая на кол-во в-ва эквивалента химического:

Значение М_ЭК(В) можно найти, исходя из молярной массы в-ва В (М_в, г/моль):

Молярная концентрация эквивалента химического растворенного в - ва В - с_ЭК(В) представляет собой отношение кол-ва в-ва эквивалента химического n_ЭК(В) к объему р-ра V_p:

c_ЭК(B) = n_ЭК(B)/V_p

Единица измерения с_ЭК(В) - моль/л, обозначение этой единицы - "н." (нормальность - число эквивалентов химических растворенного в-ва в 1 л р-ра). Запись 0,01 н. р-р КМnО₄ означает сантинормальный р-р КМnО₄. Величина с_ЭК(В) в конкретной р-ции всегда в z(B) раз больше его молярной концентрации с_в:

Объем эквивалента химического газообразного в-ва В - V_ЭК(B) представляет собой отношение объема данного газа V_В к кол-ву в-ва эквивалента химического в-ва В:

Единица измерения V_ЭК(В) - л/моль. Поскольку для газов, принимаемых условно за идеальные, n_в = V_B/V_n, где V_п = 22,414 л/моль, то

Т. обр., V_ЭК(B) в конкретной хим. р-ции, протекающей в нормальных условиях, всегда в z(В) раз меньше объема 1 моля идеального газа.
Закон эквивалента химического гласит: элементы всегда соединяются между собой в определенных массовых кол-вах, соответствующих их эквивалентам химическим или: в р-циях всегда участвуют равные кол-ва в-ва эквивалентов химических. Поэтому для р-ции, в к-рой взаимод. в-ва А и В, будут справедливы равенства:

Раньше под эквивалентом химическим понимали кол-во в-ва, к-рое присоединяет или замещает 1 моль атомов водорода в ходе хим. р-ции. Однако это понятие относится не к самому эквиваленту химическому, а к кол-ву в-ва эквивалента химического взятого в-ва В, как это видно из приведенных выше др. физ. величин, связанных с понятием эквивалента химического. Ранее использовали также понятие "грамм-эквивалент", равный эквиваленту химическому, выраженному в граммах.

Лит.: Степин Б. Д., Применение Международной системы единиц физических величин в химии, М., 1990; Степин Б.Д., Цветков А.А., Неорганическая химия, М., 1994.

Б. Д. Степин.