Химики используют эквивалентные единицы или эквиваленты, чтобы выразить вклад кислоты или основания в общую кислотность или щелочность раствора. Чтобы рассчитать pH раствора - меру кислотности раствора - вам необходимо знать, сколько ионов водорода присутствует в растворе. Наиболее распространенным способом определения этого является измерение количества кислоты, которое вы добавили в раствор. Но разные кислоты вносят разное количество ионов водорода в раствор. Например, соляная кислота (HCL) дает 1 ион на молекулу кислоты, а серная кислота (H2SO3) - 2 иона на молекулу кислоты. Поэтому говорят, что добавление 1 молекулы HCL эквивалентно добавлению 1 иона, но добавление 1 молекулы H2SO4 эквивалентно добавлению 2 ионов. Это создает потребность в «эквивалентной единице».
Рассмотрим химическую формулу кислоты, которую вы используете. Наиболее распространенные сильные кислоты и их формулы:
Соляная кислота: HCL, Суферическая кислота: H2SO4, Фосфорная кислота: H3PO4, Азотная: HNO3, Бромистоводородная: HBr, Водородная среда: HI, Хлорная кислота: HCLO4, Хлорная кислота: HClO3.
Определите эквиваленты, содержащиеся в 1 моль каждой кислоты, взглянув на число непосредственно после Н в химической формуле каждой кислоты. Если сразу после Н нет числа, предполагается, что оно равно 1. Число эквивалентов на моль кислоты равно этому числу. Например, серная кислота имеет молярный эквивалент 2, потому что в ее формуле есть 2 после Н.
Определите количество молей кислоты, которую вы добавили в раствор, умножив ее молярность (М) на объем, который вы добавили. Например, предположим, что вы добавили к раствору 0,3 литра (л) 0,5 М серной кислоты. Количество родинок, которое вы добавили, будет:
Количество молей = 0,3 х 0,5 = 0,15 молей серной кислоты
Подсчитайте количество кислотных эквивалентов, которые вы добавили в раствор, умножив количество молей, которые вы добавили, на эквиваленты, связанные с каждой молекулой этой кислоты. Поскольку серная кислота дает 2 эквивалента на моль:
Эквиваленты = 0,15 моль х 2 эквивалента / моль = 0,3 эквивалента
В нашем примере вы добавили 0,3 молярных эквивалента кислоты в раствор.