- 相当重量の起源
- 用途
- 一般化学での使用
- 金属
- 酸
- 体積分析での使用
- 重量分析での使用
- ニッケルの重量測定
- 高分子化学での使用
- 計算方法は？例
- -化学元素の当量
- カルシウムの当量
- アルミ相当重量
- ニッケル相当重量
- -酸化物の当量
- 酸化アルミニウムの等価重量（Al
- -ベースの等価重量
- 水酸化第一鉄の等価重量、Fe（OH）
- -酸の当量
- 塩酸、HClの当量
- 硫酸の当量
- -塩の当量
- 硫酸第二鉄Fe
- 参考文献
物質の当量（PE）は、化学反応に関与するものであり、滴定の基礎として使用されます。反応のタイプに応じて、何らかの方法で定義できます。
酸-塩基反応の場合、PEは1モルのH +（1.008 g）を供給または反応するために必要な物質のグラム単位の重量です。レドックス反応の場合、1モルの電子を供給または反応するために必要な物質のグラム単位の重量。
出典：M.Minderhoud（Amada44による白の背景）、Wikimedia Commons経由
沈殿または錯化反応の場合、1モルの陽イオン1モル、2価のカチオン1/2モル、3価のカチオン1/3モルの供給または反応に必要な物質の重量。等々。
最初は少し複雑に見えるかもしれませんが、一部の物質は常に同じように化学的に作用します。したがって、ケースを指定してPE値を学習することは難しくありません。
相当重量の起源
John Dalton（1808）は、質量の単位として水素の当量を提案しました。しかし、このアプローチには多くの反対がありました。たとえば、ほとんどの元素が水素と直接反応して単純な化合物（XH）を形成することはありませんでした。
さらに、さまざまな酸化状態を持つ元素、たとえば過マンガン酸塩は、2つ以上の当量を持っています。これにより、当量を質量の単位として受け入れることが困難になりました。
Dimitri Mendeleev（1869）による元素の化学特性が原子量の順序に関連している周期表の提示は、当量を単位として使用することに異議を唱える人々によって強い議論を構成しました。質量。
実際には、化学量論的計算はモルで行うことができるため、「等価」という用語を使用する必要はありません。ただし、この用語はよく使用されるため、無視しないでください。
便宜上、「当量」という用語が導入されました。当量の酸は当量の塩基と反応します。1当量の酸化剤は1当量の還元剤などと反応します。
用途
一般化学での使用
金属
元素および化合物におけるPEの使用は、モル質量の使用に置き換えられました。主な理由は、当量以上の元素や化合物の存在です。
たとえば、原子量55.85 g / molの元素である鉄（Fe）には、+ 2と+3の2つの原子価があります。したがって、2つの同等の重みがあります。価数+2で機能する場合、その同等の重みは27.93 g / eqです。一方、価数+3を使用する場合、その等価重量は18.67 g / eqです。
もちろん、当量のFeの存在については言えないが、Feの原子量の存在が指摘できる。
酸
リン酸の分子量は98 g / molです。場合Hにこの酸解離+ + H 2 PO 4 - 、それはH、1モルの解放ので、それは、98グラム/当量の当量を有する+します。リン酸がH + + HPO 4 2–に解離する場合、その当量は（98 g.mol -1）/（2eq / mol -1）= 49 g / eqです。この解離では、H 3 PO 4は2モルのH +を放出します。
水性媒体では滴定できませんが、H 3 PO 4は3 H + + PO 4 3–に解離できます。この場合、当量は（98 g.mol -1）/（3 eq.mol -1）= 32.7 g / eqです。この場合、H 3 PO 4は3モルのH +を供給します。
したがって、リン酸の重量は最大3です。しかし、これは孤立したケースではないため、たとえば、硫酸には2つの当量があり、炭酸にもあります。
体積分析での使用
-化学物質の計量中に発生する可能性のあるエラーを減らすために、分析化学ではより大きな当量の物質の使用が推奨されます。たとえば、当量の異なる酸による水酸化ナトリウム溶液の滴定。最も高い当量の酸の使用が推奨されます。
-水酸化ナトリウムと反応する可能性のある固体酸の質量を使用する場合、3つの固体酸から選択するオプションがあります。それぞれ63.04 g / eq、204.22 g / eqおよび389 g / eq。
この場合、水酸化ナトリウムの滴定にはヨウ化水素酸カリウムを使用するのが好ましい。これは、当量が大きいため、計量時に生じる相対誤差が少ないためである。
重量分析での使用
この物質分析手法では、当量は独自の方法で定義されます。ここでは、検体1グラムに相当する沈殿物の質量です。これは、実行されている研究または分析で関心のある要素または化合物です。
重量測定では、分析結果を分析物の質量の一部として引用することがよくあります。
等価係数は、通常グラムで表される分析物の質量を得るために沈殿物の質量に乗算する必要がある数値係数として説明されます。
ニッケルの重量測定
たとえば、ニッケルの重量測定では、それを含む沈殿物は、ビス（ニッケルジメチルグリオキシメート）で、分子量は288.915 g / molです。ニッケルのモル質量は58.6934 g / molです。
沈殿物のモル質量をニッケルのモル質量で割ると、次の結果が得られます。
288.915 g.mol -1 / 58.6934 g.mol -1 = 4.9224。これは、4.9224 gの化合物が1 gのニッケルに等しいことを意味します。言い換えれば、4.9224 gの沈殿物には1 gのニッケルが含まれています。
等価係数は、ニッケルのモル質量を、それを含む沈殿物のモル質量で割ることによって計算されます：58.693 g.mol -1 / 288.915 g.mol -1 = 0.203151。これにより、ニッケル含有沈殿物1グラムあたり0.203151 gのニッケルが存在することがわかります。
高分子化学での使用
ポリマー化学では、重合試薬の当量は、1等量の反応性を持つポリマーの質量です。
これは、イオン交換ポリマーの場合に特に重要です。1価のイオン交換ポリマーは、1モルの一価イオンを交換できます。しかし、2価のイオンの半分のモルのみ。
ポリマーの反応性を当量の逆数として表すのが一般的です。これは、mmol / gまたはmeq / gの単位で表されます。
計算方法は？例
-化学元素の当量
原子量を原子価で割って得られます。
Peq = Pa / v
同等の重量が1つしかない商品と、2つ以上の商品が存在する商品があります。
カルシウムの当量
原子量= 40 g / mol
バレンシア= +2
Peq = 40 g.mol -1 /2eq.mol -1
20 g / eq
アルミ相当重量
原子量= 27 g / mol
バレンシア= +3
Peq = 27 g.mol -1 / 3 eq.mol -1
9 g / eq
ニッケル相当重量
原子量= 58.71 g / mol
バレンシア= +2および+3
ニッケルには、価数+2と反応したときと価数+3と反応したときに対応する2つの等価重量があります。
Peq = 58.71 g.mol -1 / 2 eq.mol -1
29.35 g / eq
Peq = 58.71 g.mol -1 / 3 eq.mol -1
19.57 g / eq
-酸化物の当量
酸化物の当量を計算する1つの方法は、その分子量を金属の原子価積と金属の下付き文字で割ることです。
Peq = Pm / V S
Pm =酸化物の分子量。
V =金属の価数
S =金属の下付き文字
積V・Sは、陽イオンの総電荷または正味電荷と呼ばれます。
酸化アルミニウムの等価重量（Al
分子量= Al（2 x 27 g / mol）+ O（3 x 16 g / mol）
102グラム/モル
バレンシア= +3
下付き= 2
Peq Al 2 O 3 = Pm / V S
Peq Al 2 O 3 = 102 g.mol -1 / 3 eqmol -1。二
17 g / eq
化学量論に基づいてこの問題を解決する別の方法があります。102 gの酸化アルミニウムには、54グラムのアルミニウムと48グラムの酸素があります。
Peq del Al =原子量/バレンシア
27 g.mol -1 / 3 eq。mol -1
9 g / eq
アルミニウムの当量重量（9 g / eq）に基づいて、54 gのアルミニウムには6当量のアルミニウムがあると計算されます。
次に、当量の特性から：6当量のアルミニウムは6当量の酸素と反応して6当量の酸化アルミニウムを生成します。
102グラムで。酸化アルミニウムの6当量があります。
したがって：
Al 2 O 3の小ささ= 102 g / 6 eq
17 g / eq
-ベースの等価重量
当量は、分子量をオキシヒドリル基（OH）の数で割ることによって得られます。
水酸化第一鉄の等価重量、Fe（OH）
分子量= 90 g / mol
OH番号= 2
Peq Fe（OH）2 = 90 g.mol -1 / 2 eq.mol -1
45 g / eq
-酸の当量
一般に、分子量を放出または放出する水素の数で割ることで得られます。ただし、ポリロトン酸は、さまざまな方法でHを解離または放出できるため、2つ以上の当量を持つことができます。
塩酸、HClの当量
HCl当量=分子量/水素数
Peq HCl = g.mol -1 / 1 eq.mol -1
36.5 g / eq
硫酸の当量
硫酸（H 2 SO 4）は次の2つの方法で分離できます。
H 2 SO 4 => H + + HSO 4 -
H 2 SO 4 => 2 H + + SO 4 2-
彼がH +を解放すると、彼のPEは次のようになります。
分子量= 98 g / mol
Peq = 98 g.mol -1 / 1 eq.mol -1
98 g /小
そして2H +をリリースすると：
分子量= 98 g / mol
Peq = 98 g.mol -1 / 2 eq.mol -1
49 g / eq
同じ理由で、分子量98 g / molのリン酸（H 3 PO 4）は、最大3つの当量を持つことができます：98 g / eq、49 g / eqおよび32.67 g / eq。
-塩の当量
そして最後に、塩の当量は、その分子量を金属の原子価と金属の下付き文字の積で割ることによって計算できます。
PE = PM / V S
硫酸第二鉄Fe
分子量= 400 g / mol
鉄の価数= +3 eq / mol
鉄の下付き文字= 2
Peq = 400 g.mol -1 / 3 eq.mol -1 x 2
66.67 g / eq
参考文献
- 日、RA JR。そして、アンダーウッド、AL定量分析化学。第5 版の英語版への翻訳。エディトリアルPrentice Hall Interamericana
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- ウィキペディア。（2018）。相当重量。から回復：en.wikipedia.org
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- Bergstresser M.（2018）。等価重量：定義と式。調査。回収元：study.com