Tại sao nồng độ đương lượng của h3po4

Đương lượng hay Equivalent (Eq hay eq) là đơn vị đo lường thường dùng trong hoá học và sinh học. Nó đo lường khả năng một chất kết hợp với các chất khác. Nó thường được dùng khi nói về nồng độ chuẩn.

Đương lượng của 1 nguyên tố là số phần khối lượng của nguyên tố đó kết hợp với 1,008 phần khối lượng của Hydro hoặc 8 phần khối lượng của Oxi hoặc thay thế những lượng đó trong hợp chất.

Ví dụ: đương lượng của H là 1,008, của O là 8,0, của C là 3,0, của N là 4,6, của Al là 9,0, của Na là 23,0...

Trong phản ứng hóa học "các nguyên tố kết hợp với nhau hoặc thay thế nhau theo các khối lượng tỉ lệ với đương lượng của chúng". Đó là định luật đương lượng do nhà vật lý và hóa học người Anh John Dalton (1766-1844) đề ra năm 1792. Định luật này cho phép tính một cách đơn giản đương lượng của 1 nguyên tố khi biết đương lượng của nguyên tố khác tác dụng với nó.

Đương lượng được định nghĩa chính thức là khối lượng tính bằng gam của một chất sẽ phản ứng với 6,022 x 1023 electron. (Đây là số Avogadro, nghĩa là số hạt trong một mol chất).

Thực nghiệm cho thấy rằng khối lượng nguyên tử của nguyên tố luôn luôn là một số nguyên lần của đương lượng của nguyên tố đó. Số nguyên đó cũng chính là hóa trị của nguyên tố. Vì vậy khối lượng đương lượng của một chất cho trước về thực tế bằng với lượng chất tính theo mol chia cho hoá trị của chất đó.

Trong thực tế, khối lượng đương lượng thường có độ lớn rất nhỏ, vì vậy nó thường được diễn tả bằng mili đương lượng, tức miliequivalent (mEq hay meq) – tiền tố mili biểu thị số đo được chia cho 1000. Phép đo này cũng rất thường gặp ở dạng miliequivalent chất tan trong một lit dung môi (mEq/l). Điều này rất thường gặp trong đo lường dịch sinh học; thí dụ nồng độ kali trong máu người bình thường là từ 3,5 đến 5,0 mEq/l.

Đương lượng có ưu điểm so với các phép đo nồng độ khác (như mol) trong phân tích định lượng phản ứng. Đặc điểm nổi trội của việc dùng đương lượng là không cần nghiên cứu nhiều về bản chất của phản ứng, nghĩa là không cần phân tích và cân bằng phương trình hoá học. Đương lượng các chất tham gia phản ứng là bằng nhau để sinh ra cùng một đương lượng sản phẩm. Thí dụ trong máu có 142 mEq/l Na+ và 103 mEq/l Cl- thì trong 1 lit máu, 103 mEq Na+ sẽ kết hợp với 103 mEq Cl-, còn lại 39 mEq Na+ sẽ kết hợp với các anion khác như HCO3-.

Đương lượng của 1 hợp chất là số phần khối lượng của hợp chất đó phản ứng không thừa không thiếu với 1 đương lượng của hợp chất khác. Dưới đây là quy tắc tính đương lượng của một số loại hợp chất trong các phản ứng trao đổi:

Đương lượng của 1 oxit kim loại bằng khối lượng phân tử của oxit đó chia cho tổng hóa trị của kim loại trong oxit đó.

Ví dụ: Đương lượng của Al2O3 là 102:(3×2)=17

Đương lượng của 1 axit bằng khối lượng phân tử của axit đó chia cho số nguyên tử H được thay thế trong phân tử axit.

Ví dụ: Đương lượng của H2SO4 khi 2 nguyên tử H được thay thế là 98:2=49 và khi 1 nguyên tử H được thay thế là 98.

Đương lượng của 1 base bằng khối lượng phân tử của base chia cho hóa trị của nguyên tử kim loại trong phân tử.

Ví dụ: Đương lượng của NaOH là 40.

Đương lượng của 1 muối bằng khối lượng phân tử của muối chia cho tích hóa trị của các nguyên tử kim loại trong phân tử.

Ví dụ: Đương lượng của Al2(SO4)3 là 342:(3×2)=57

Trong tính toán hóa học người ta rất hay dùng đại lượng đương lượng gam giống như đại lượng nguyên tử gam và phân tử gam mà ngày nay được thay bằng mol.

Đương lượng gam của 1 đơn chất hay hợp chất là lượng chất đó được tính bằng gam và có giá trị bằng đương lượng của nó.

Chuyển đổiSửa đổi

  • Đối với ion hoá trị một, 1 Eq = 1mol
  • Đối với ion hoá trị hai, 1 Eq = 0,5mol
  • Đối với ion hoá trị ba, 1 Eq = 0,333mol

Tham khảoSửa đổi

Liên kết ngoàiSửa đổi

  • Từ điển các đơn vị đo lường Lưu trữ 2018-10-06 tại Wayback Machine

Đối với ion có số oxy hóa là một, 1 Eq = 1mol Đối với ion có số oxy hóa là hai, 1 Eq = 0,5mol Đối với ion có số oxy hóa là ba, 1 Eq = 0,333mol

Chuyên đề Hóa học lớp 9: Công thức tính nồng độ đương lượng được VnDoc sưu tầm và giới thiệu tới các bạn học sinh cùng quý thầy cô tham khảo. Nội dung tài liệu giới thiệu tới bạn đọc một khái niệm mới nồng độ đương lượng cũng như công thức, bài tập vận dụng tính nồng độ đương lượng. Từ đó giúp các bạn học sinh giải bài tập Hóa họchiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

Lý thuyết: Công thức tính nồng độ đương lượng

  • I. Nồng độ đương lượng là gì?
  • II. Công thức tính nồng độ đương lượng
    • 1. Công thức tính nồng độ đương lượng gram
    • 2. Công thức tính nồng độ đương lượng CN
  • III. Mối quan hệ giữa các loại nồng độ
    • Quan hệ giữa nồng độ mol/lít và nồng độ đương lượng
  • IV. Bài tập ví dụ minh họa
  • V. Bài tập vận dụng công thức tính nồng độ đương lượng

I. Nồng độ đương lượng là gì?

Đương lượng là đơn vị đo lường dùng được dùng trong hóa học và sinh học. Đương lượng dùng để đo lường khả năng một chất kết hợp với các chất khác. Đương lượng thường được dùng khi nói về nồng độ chuẩn.

Đương lượng của một nguyên tố hay một chất là phần khối lượng nguyên tử hay phân tử tương ứng của một đơn vị hóa trị. Đó là phần khối lượng nhỏ nhất của mỗi chất tác dụng với nhau trong phản ứng hóa học.

Đương lượng gram của 1 chất là khối lượng của chất đó có thể thay thế hay phản ứng vừa hết với 1 gram hydro.

Đương lượng gram của một chất không phải là 1 giá trị nhất định mà nó thay đổi theo từng phản ứng cụ thể. Nồng độ đương lượng còn có tên gọi khác là nồng độ đương lượng gram.

Ví dụ:

Đương lượng gam của oxi là 8, vì nguyên tử khối của oxi là 16, và nó có hóa trị 2 trong các hợp chất. Đương lượng gam của hiđro là 1, vì nguyên tử khối của hiđro là 1, và nó có hóa trị 1 trong mọi hợp chất phổ biến.

Còn đối với các chất phức tạp như axit, bazơ, muối, thì đương lượng được xác định bằng cách lấy phân tử khối của chất đó chia cho số nguyên tử hiđro trong axit, số nhóm OH trong bazơ, số đơn vị hóa trị dương (hay âm) ứng với một phân tử muối.

Ví dụ:

Nồng độ đương lượng của H2SO4 là 98 : 2 = 49 (đvC), vì trong 1 phân tử H2SO4 có 2 nguyên tử H.

II. Công thức tính nồng độ đương lượng

1. Công thức tính nồng độ đương lượng gram

Tại sao nồng độ đương lượng của h3po4

Trong đó:

  • D là đương lượng gram
  • n là số mol
  • M là khối lượng

Cách để xác định n là:

  • Nếu là axit thì n là số H+ có trong phân tử axit
  • Nếu là bazơ thì n là số nhóm OH- có trong phân tử bazơ
  • Nếu là muối thì n bằng tổng số hóa trị của các nguyên tử kim loại có trong muối.
  • Nếu là chất oxi hóa hoặc chất khử thì n là số electron nhận hay cho của chất đó

2. Công thức tính nồng độ đương lượng CN

Tại sao nồng độ đương lượng của h3po4

Trong đó:

  • Mm chất tan là khối lượng chất tan nguyên chất (gram)
  • D là đương lượng gram của chất
  • Vdd là thể tích dung dịch (ml)
  • CN là nồng độ đương lượng của dung dịch N nào đó.

Áp dụng quy tắc “tích số mol và hóa trị của các chất tham gia phản ứng là bằng nhau” để tính các bài toán hỗn hợp nhiều chất cùng loại phản ứng với nhau sẽ chuyển bài toán từ phức tạp nhiều phản ứng theo thứ tự ưu tiên thành bài toán đơn giản.

III. Mối quan hệ giữa các loại nồng độ

Quan hệ giữa nồng độ mol/lít và nồng độ đương lượng

Hòa tan m gam chất tan A có khối lượng mol phân tử M, đương lượng gam D vào thể tích V lít dung dịch. Khi đó nồng độ của chất A trong dung dịch là:

Tính theo nồng độ mol/lít:

Tại sao nồng độ đương lượng của h3po4

Tính theo nồng độ đương lượng:

Tại sao nồng độ đương lượng của h3po4

Vậy ta có: CN = CM.n

Trong đó: CN là nồng độ đương lượng gam/lit của dung dịch (N)

CM là nồng độ mol/lit của dung dịch (M)

n: Tùy thuộc vào từng phản ứng của dung dịch

IV. Bài tập ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Dung dịch X gồm HCl 0,1M và H2SO4 0,15 M. Dung dịch Y gồm NaOH 0,12 M và Ba(OH)2 0,04M. Tính thể tích Y cần để trung hòa 100 ml X.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Ta có nHCl.1 + nH2SO4.2 = nNaOH.1 + nBa(OH)2.2

=> 0,1 (0,1.1 + 0,15.2) = V. (0,12.1 + 0,04.2) => V = 0,2 lít = 200 ml

Ví dụ 2: Có hai dung dịch; H2SO4 (dung dịch A), và NaOH (dung dịch B). Trộn 0,2 lít A với 0,3 lít B được dung dịch C. Để trung hòa C cần dùng 100 ml dung dịch HCl 0,5M. Trộn 0,3 lít A với 0,2 lít B được dung dịch D. Để trung hòa D cần dùng 200 ml dung dịch Ba(OH)2 0,5M. Tính nồng độ mol/l của A và B. Dung dịch C có dư NaOH, nên lượng NaOH ban đầu phản ứng vừa đủ với H2SO4 và HCl

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

nH2SO4.2 + nHCl.1 = nNaOH. 1

=> 0,2.2.CMH2SO4 + 0,1.0,5.1 = 0,3.1.CMNaOH (1)

Dung dịch D có H2SO4 dư, nên lượng H2SO4 ban đầu phản ứng vừa đủ với NaOH và Ba(OH)2

=> nH2SO4 .2 = nNaOH . 1 + nBa(OH)2.2

=> 0,3.2.CMH2SO4 = 0,2.1.CMNaOH + 0,2.0,5.2 (2)

Từ (1) và (2) => CMH2SO4 = 0,7M; CMNaOH = 1,1M

Ví dụ 3: Tính nồng độ đương lượng của dung dịch H2SO4 98% d = 1,84g/ml trong phản ứng với kiềm NaOH?

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Phản ứng của H2SO4 với kiềm NaOH:

H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

Như vậy, 1 mol H2SO4 phân ly ra 2 ion H+ để kết hợp với 2 ion OH- của NaOH. Nên đương lượng gam của dung dịch H2SO4 98% , d = 184 g/ml là:

1000.1,84 = 1840 gam

Khối lượng H2SO4 nguyên chất có trong 1 lít dung dịch H2SO4 98%, d = 1,84 g/ml là: 1840.98% = 1803,2 gam

Nồng độ đương lượng gam/lít của dung dịch H2SO4 98% là:

Tại sao nồng độ đương lượng của h3po4

Vậy dung dịch H2SO4 98%, d= 1,84 gam/ml tương đương với nồng độ CN = 36,8N

Thường dùng nồng độ đương lượng để biểu diễn nồng độ của dung dịch chuẩn, bởi vì dùng loại đơn vị nà rất dễ tính nồng độ hay hàm lượng của các chất cần xác định.

Ví dụ 4.

V. Bài tập vận dụng công thức tính nồng độ đương lượng

Câu 1. Tính nồng độ đương lượng của dung dịch H2SO4 20% biết d = 1,14g/ml

Hướng dẫn giải bài tập

Giải thích các bước giải:

+ C% = mct/mdd .100% = mct/(d.Vdd) .100% (1)

Công thức tính nồng độ đương lượng gram là: E = M/n

+ Trong đó: E là nồng độ đương lượng gram

M là khối lượng mol

n (trong trường hợp axit) là số nguyên tử H trong axit

Tại sao nồng độ đương lượng của h3po4
(2)

Công thức tính nồng độ đương lượng CN là:

Tại sao nồng độ đương lượng của h3po4
(3)

+ Trong đó: mct là khối lượng chất tan nguyên chất

E là nồng độ đương lượng gram

Vdd là thể tích dung dịch

⇒ Từ (1), (2), (3) ta có:

Tại sao nồng độ đương lượng của h3po4

Câu 2. Hòa tan 5 mol HCl thành 10 lít dung dịch. Tính nồng độ đương lượng gam/lít của dung dịch

Hướng dẫn giải bài tập

Khối lượng của 5 mol HCl là:

a = 5.MHCl

Nồng độ CN của dung dịch HCl là:

Tại sao nồng độ đương lượng của h3po4

Câu 3. Tính nồng độ đương lượng của dung dịch H2SO4 98%, d = 1,84 g/ml trong phản ứng với kiềm NaOH

Đáp án hướng dẫn giải

Phản ứng của H2SO4 với kiềm NaOH:

H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

Như vậy, 1 mol H2SO4 phân ly ra 2 ion H+ để kết hợp với 2 ion OH- của NaOH.

Nên đương lượng gam của dung dịch H2SO4 là D = 98/2 = 49 gam

Khối lượng của 1 lít dung dịch H2SO4 98%, d= 1,84g/ml là:

1000.1,84 = 1840 gam

Khối lượng H2SO4 nguyên chất có trong 1 lít dung dịch H2SO4 98%, d = 1,84 g/ml là: 1840.98% = 1803,2 gam

Nồng độ đương lượng gam/it của dung dịch H2SO4 98% là:

Tại sao nồng độ đương lượng của h3po4

Vậy dung dịch H2SO4 98%, d = 1,84g/ml tương đương với nồng độ CN = 36,8N

Thường dùng nồng độ đương lượng để biểu diễn nồng độ của các dung dịch chuẩn, bở vì dùng loại đơn vị nồng độ này rất dễ tính nồng độ hay hàm lượng của các chất cần xác định.

Câu 4. Trong phản ứng 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O

Dung dịch NaOH và dung dịch H2SO4 đều có nồng độ 0,02M. Hãy tính nồng độ đương lượng gam/lít của cả 2 dung dịch đó?

Đáp án hướng dẫn giải

1 mol NaOH phân li ra 1 ion OH- nên NaOH = 1

Do đó nồng độ CN của dung dịch NaOH là:

CN = CM .n = 0,02.1 = 0,02 N

Tương tự, 1 mol H2SO4 phân ly ra 2 ion H+ nên ta có nồng độ của dung dịch H2SO4 là:

CN = CM.n = 0,02.2 = 0,04 N

Câu 5. Cho 15,5 ml dung dịch Na2CO3 0,1M phản ứng vừa đủ với 20 ml dung dịch H2SO4 tạo ra CO2? Tính nồng độ CM, CN của dung dịch H2SO4 trong phản ứng đó?

Đáp án hướng dẫn giải

Phương trình phản ứng giữa Na2CO3 à H2SO4 đến CO2 là

Na2CO3 + H2SO4 ⇒ Na2SO4 + CO2 + H2O

Số mol Na2CO3 tham gia vào phản ứng là:

n = CM.V = 0,1.15.5/1000 = 0,00155 mol

Theo phương trình số mol Na2CO3 tham gia phản ứng bằng số mol H2SO4 nên số mol H2SO4 trong dung dịch là 0,00155 mol

Nồng độ của dung dịch H2SO4 là:

CM = n/V = 0,00155.1000/20 = 0,0775 M

Trong phản ứng, cứ 1 mol H2SO4 phân li ra 2 ion H+ nên ta có nồng độ đương lượng của dung dịch H2SO4 là:

CN = CM.n = 0,0775.2 = 0,155N

Câu 6. Tính nồng độ mol/lít và nồng độ đương lượng gam/lit của dung dịch H2SO4 14% d = 1,08 g/ml khi cho dung dịch đó phản ứng với Ca

Đáp án hướng dẫn giải

H2SO4 + Ca → CaSO4 + H2

Từ phương trình phản ứng oxi hóa khử trên cho thấy, 1 phân tử chất oxi hóa H2SO4 thêm 2e nên đương lương gam của H2SO4 là:

D = M/n = 98/2 = 49 gam

Áp dụng công thức tính nồng độ CM, CN của dung dịch H2SO4 khi biết nồng độ phần trăm khối lượng C5 = 14% khối lượng riêng d = 1,08 g/ml ta có

CM = (C%.d.10)/M = (14.1,08.10/98 = 1,54M

CN = (C%.d.10)/D = (14.1,08.10/49 = 3,08 N

V. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1. Tính nồng độ đương lượng dung dịch NaOH. Biết rằng khi chuẩn độ 10ml dung
dịch NaOH thì tiêu tốn hết 8,5ml dung dịch HCl 0,10N.

Cho phản ứng chuẩn độ: NaOH + HCl → NaCl +H2O

Câu 2. Tính nồng độ đương lượng dung dịch Na2B4O7, biết rằng chuẩn độ 20ml borat thì
tốn 10,60ml dung dịch HCl 0,1060N.

Cho phản ứng: Na2B4O7 + 2HCl + 5H2O → 4H3BO3 + 2NaCl

Câu 3. Chuẩn độ 10ml dung dịch Na2CO3 thì tốn hết 18,00ml dung dịch chuẩn axit HCl
0,02N. Tính nồng độ đương lượng dung dịch Na2CO3 trên.

Cho phản ứng chuẩn độ: Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O

Câu 4. Chuẩn độ 25ml dung dịch H2SO4 thì tốn hết 22,5ml dung dịch chuẩn axit NaOH
0,102N. Tính nồng độ đương lượng dung dịch H2SO4 trên.

Phản ứng chuẩn độ: H2SO4 + NaOH → Na2SO4 + 2H2O

Câu 5. Tính thể tích dung dịch KMnO4 0,100N đem chuẩn độ vừa đủ 25ml dung dịch Fe2+
0,10N.

Câu 6. Tính thể tích dung dịch K2Cr2O7 0,05N đem chuẩn độ vừa đủ 20ml dung dịch Fe2+
0,050N.

Câu 7. Cho 25ml dung dịch KCl phản ứng với 50ml dung dịch AgNO3 0,085N. Lượng AgNO3 dư được chuẩn độ bằng 20,68ml dung dịch NH4SCN 0,102N. Tính nồng
độ đương lượng dung dịch KCl trên.

Câu 8. Cho 20ml dung dịch NaCl phản ứng với 25ml dung dịch AgNO3 0,10N. Lượng AgNO3 dư được chuẩn độ bằng 12,5ml dung dịch NH4SCN 0,10N. Tính nồng độ đương lượng dung dịch NaCl trên.

................................

VnDoc đã giới thiệu tới các bạn Công thức tính nồng độ đương lượng. Công thức sẽ dành cho các bạn ôn luyện chuyên cũng như đi học sinh giỏi các cấp. Với công thức đương lượng này với ban cơ bản các bạn sẽ chưa sử dụng đến.

Mời các bạn tham khảo thêm một số tài liệu:

  • Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học 9 năm 2020
  • Chuỗi phản ứng Hóa học vô cơ lớp 9
  • Cách nhận biết các chất hữu cơ

Trên đây VnDoc đã giới thiệu Công thức tính nồng độ đương lượng tới các bạn. Để có kết quả học tập tốt và hiệu quả hơn, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Toán 9, Giải SBT Vật Lí 9, Lý thuyết Sinh học 9, Chuyên đề Hóa học 9. Tài liệu học tập lớp 9 mà VnDoc tổng hợp biên soạn và đăng tải.

Ngoài ra, VnDoc.com đã thành lập group chia sẻ tài liệu học tập THCS miễn phí trên Facebook: Luyện thi lớp 9 lên lớp 10 Mời các bạn học sinh tham gia nhóm, để có thể nhận được những tài liệu mới nhất.