Окислительно-восстановительные эквиваленты.

Эквивалентом называется весовое количество элемента, которое соединяется с восемью весовыми частями кислорода или с одной весовой частью водорода (точнее 1,008) или замещает их в соединениях.

Эквивалент элементов, образующих однозарядные ионы, равен атомному весу этих элементов. Элементы, обладающие различной валентностью, соответственно этому имеют и несколько эквивалентов. Так, например, эквивалент равен , эквивалент равен , а эквивалент равен

Между атомным весом (А), эквивалентом (Э) и валентностью (В) существуют следующие соотношения:

Грамм-эквивалентом элемента называется количество вещества (выраженное в граммах), численно равное эквивалентному весу данного элемента. Например, эквивалент двухвалентного железа равен грамм-эквивалент его равен 28 г.

Эквивалент соли, кислоты или основания равен сумме эквивалентов положительно и отрицательно валентных частей молекулы этих соединений. Так, например, эквивалент сульфата алюминия равен сумме эквивалентов алюминия и кислотного остатка , т. е. 9+48=57, или

Для расчета эквивалентного веса соли, кислоты или основания молекулярный вес данного вещества делят на общее количество единиц валентности положительно или отрицательно валентной части молекулы.

Для нахождения окислительно-восстановительных грамм-эквивалентов необходимо грамм-молекулярный вес соединения разделить на число электронов, теряемых или приобретаемых восстановителем или окислителем (учитывая при этом среду). Например, перманганат калия в присутствии восстановителя в кислом растворе принимает 5 электронов и восстанавливается до . Его окислительно-восстановительный грамм-эквивалент в кислой среде равен:

Семивалентный марганец, входящий в , в концентрированном щелочном растворе принимает 1 электрон и восстанавливается до шестивалентного.

Поэтому в концентрированном щелочном растворе окислительно-восстановительный грамм-эквивалент равен:

В нейтральном и слабощелочном растворе семивалентный марганец (в соединении ) принимает 3 электрона и восстанавливается до четырехвалентного. Окислительно-восстановительный грамм-эквивалент в данном случае равен

Грамм-эквивалент хромовокислого калия

Грамм-эквивалент бромата калия

Грамм-эквивалент иодида калия в кислой среде

При окислении тиосульфата натрия иодом в слабокислой или нейтральной среде 2 молекулы , или , отдают 2 электрона молекуле , а 1 молекула , или , отдает 1 электрон. Поэтому величина грамм-эквивалента тиосульфата натрия здесь равна величине его грамм-молекулы:

Тот же тиосульфат натрия, окисляясь бромом, теряет 8 электронов — грамм-эквивалентный вес его в этой реакции равен:

При реакции двойной соли сульфата железа (II) и сульфата аммония (соли Мора) с перманганатом калия ион теряет 1 электрон — грамм-эквивалент двойной соли здесь равен ее грамм-молекуле

Оксалат натрия, окисляясь перманганатом калия в кислой среде, отдает 2 электрона:

Поэтому грамм-эквивалент оксалата натрия равен

Из приведенных примеров ясно, как нужно вычислять окисли-тельно-восстановительные эквиваленты. В большинстве случаев для этого даже нет необходимости составлять полные уравнения реакций — достаточно знать, сколько электронов в данной реакции теряет восстановитель или принимает окислитель.

Следует заметить, что одно и то же вещество может участвовать в реакциях как обменных, так и окислительно-восстановительных.

Приведем еще несколько примеров вычисления окислительновосстановительных эквивалентов для некоторых соединений.

Вычислить окислительный эквивалент перманганата калия на основании реакции:

восстановился до , т. е. в кислом растворе он принял 5 электронов. Поэтому его окислительно-восстановительный эквивалент равен:

Определить эквивалент нитрата натрия на основании реакции:

Задача 1. Вычислить окислительный грамм-эквивалент перхлората калия, если он в результате окислительно-восстановительного процесса восстанавливается: 1) до двуокиси хлора, 2) до свободного хлора, 3) до хлористого калия.

Задача 2. Вычислить окислительный эквивалент: 1) азотистой кислоты при восстановлении ее до окиси азота, 2) хлорноватой кислоты при восстановлении ее до хлористого водорода, 3) серной кислоты при восстановлении ее до сернистого газа.

3адача 3. Вычислить, какое количество грамм-молекул KI теоретически необходимо для восстановления в кислой среде 1 грамм-молекулы 1); 2) .

3адача 4. Вычислить, сколько граммов сероводорода окисляется 1 г иода.