BERAT SETARA: PENGGUNAAN DAN CARA MENGIRA (DENGAN CONTOH) - KIMIA - 2025

Yang berat yang sama (PE) sesuatu bahan ialah yang mengambil bahagian dalam tindak balas kimia, dan digunakan sebagai asas untuk titratan a. Bergantung pada jenis tindak balas, ia dapat ditentukan satu atau lain cara.

Untuk tindak balas asid-basa, PE adalah berat dalam gram bahan yang diperlukan untuk membekalkan atau bertindak balas dengan satu mol H ⁺ (1,008 g); untuk tindak balas redoks, berat dalam gram bahan yang diperlukan untuk membekalkan atau bertindak balas dengan satu mol elektron.

Sumber: Oleh M.Minderhoud (Latar Belakang Putih oleh Amada44), melalui Wikimedia Commons

Untuk tindak balas pemendakan atau kompleks, berat bahan yang diperlukan untuk membekalkan atau bertindak balas dengan satu mol kation monovalen, 1/2 mol kation divalen, 1/3 mol kation trivalen . Dan sebagainya.

Walaupun pada awalnya kelihatan agak rumit, sebilangan bahan selalu bertindak secara kimia dengan cara yang sama; oleh itu, tidak sukar untuk mempelajari nilai-nilai PE berdasarkan kes-kes tersebut.

Asal berat yang setara

John Dalton (1808) mencadangkan berat hidrogen yang setara sebagai satuan jisim. Namun, timbul beberapa bantahan terhadap pendekatan ini. Sebagai contoh, diperhatikan bahawa kebanyakan unsur tidak bertindak balas secara langsung dengan hidrogen untuk membentuk sebatian sederhana (XH).

Tambahan pula, unsur dengan pelbagai keadaan pengoksidaan, misalnya permanganat, mempunyai lebih daripada satu berat yang setara. Ini menyukarkan untuk menerima berat yang setara sebagai satuan jisim.

Pembentangan oleh Dimitri Mendeleev (1869) dari jadual berkala, di mana sifat kimia unsur-unsur itu berkaitan dengan susunan berat atom mereka yang disusun, menjadi hujah kuat oleh mereka yang keberatan penggunaan berat yang setara sebagai satu unit jisim.

Sebenarnya, tidak perlu menggunakan istilah "setara", kerana pengiraan stoikiometrik dapat dilakukan dalam hal tahi lalat. Namun, istilah ini sering digunakan dan tidak boleh diabaikan.

Untuk kemudahan, istilah "setara" diperkenalkan: setara dengan asid apa pun yang bertindak balas dengan setara dengan asas apa pun; satu setara dengan sebarang agen pengoksidaan bertindak balas dengan satu setara dengan mana-mana agen pengurangan, dll.

Permohonan

Gunakan dalam kimia am

Logam

Penggunaan PE dalam unsur dan sebatian kimia telah digantikan dengan penggunaan jisim molarnya. Sebab utamanya ialah adanya unsur dan sebatian dengan berat yang lebih setara.

Contohnya, besi (Fe), unsur dengan berat atom 55.85 g / mol, mempunyai dua valensi: +2 dan +3. Oleh itu, ia mempunyai dua berat yang setara: apabila ia berfungsi dengan valensi +2, beratnya bersamaan ialah 27.93 g / eq; sementara, semasa menggunakan valensi +3, berat setara ialah 18.67 g / eq.

Tentu saja, seseorang tidak dapat membicarakan adanya berat Fe yang setara, tetapi keberadaan berat atom Fe dapat ditunjukkan.

Asid

Asid fosforik mempunyai berat molekul 98 g / mol. Apabila asid ini memisahkan ke H ⁺ + H ₂ PO ₄ ^- , ia mempunyai berat yang setara 98 g / eq, kerana ia membebaskan 1 mol H ⁺ . Sekiranya asid fosforik berpisah menjadi H ⁺ + HPO ₄ ^2– , beratnya yang setara ialah (98 g.mol ^-1 ) / (2eq / mol ^-1 ) = 49 g / eq. Dalam penceraian ini, H ₃ PO ₄ melepaskan 2 mol H ⁺ .

Walaupun tidak dapat ditetrasi dalam medium berair, H ₃ PO ₄ dapat memisahkan menjadi 3 H ⁺ + PO ₄ ^3– . Dalam kes ini, berat yang setara ialah (98 g.mol ^-1 ) / (3 eq.mol ^-1 ) = 32.7 g / eq. H ₃ PO ₄ memberikan 3 mol H ⁺ dalam kes ini .

Jadi, asid fosforik mempunyai hingga 3 berat yang setara. Tetapi ini bukan kes terpencil, jadi sebagai contoh, asid sulfurik mempunyai dua berat yang setara dan asid karbonik juga mempunyai.

Gunakan dalam analisis volumetrik

-Untuk mengurangkan kesalahan yang mungkin dilakukan semasa tindakan bahan penimbang, dalam kimia analitik lebih disukai penggunaan bahan dengan berat setara yang lebih besar. Sebagai contoh, dalam titrasi larutan natrium hidroksida dengan asid dengan berat setara yang berbeza. Penggunaan asid dengan berat setara tertinggi adalah disyorkan.

-Dalam penggunaan jisim asid pepejal yang dapat bertindak balas dengan natrium hidroksida, anda mempunyai pilihan untuk memilih antara tiga asid pepejal: asam oksalat dihidrat, kalium asid phthalate dan kalium hidrogeniodat, dengan berat yang setara masing-masing 63.04 g / eq, 204.22 g / eq dan 389 g / eq.

Dalam kes ini, lebih disukai menggunakan asid kalium hidrogeniodat dalam titrasi natrium hidroksida, kerana kerana ia mempunyai berat setara yang lebih besar, kesalahan relatif yang dibuat ketika menimbangnya kurang.

Gunakan dalam analisis gravimetrik

Berat setara ditentukan dengan caranya sendiri dalam teknik analisis bahan ini. Di sini, jisim endapan sepadan dengan satu gram analit. Ini adalah unsur atau unsur minat dalam kajian atau analisis yang sedang dijalankan.

Dalam gravimetri, adalah umum untuk mengutip hasil analisis sebagai pecahan jisim analit, sering dinyatakan sebagai peratusan.

Faktor kesetaraan dijelaskan sebagai faktor numerik di mana jisim endapan mesti dikalikan untuk mendapatkan jisim analit, biasanya dinyatakan dalam gram.

Penentuan gravimetrik nikel

Sebagai contoh, dalam penentuan gravimetrik nikel, endapan yang mengandunginya adalah bis (nikel dimethylglyoximate) dengan jisim molar 288.915 g / mol. Jisim molar nikel ialah 58.6934 g / mol.

Jisim molar endapan dibahagi dengan jisim molar nikel menghasilkan hasil berikut:

288.915 g.mol ^-1 / 58.6934 g.mol ^-1 = 4.9224. Ini bermaksud bahawa 4.9224 g sebatian sama dengan 1 g nikel; Atau dengan kata lain, 4.9224 g endapan mengandungi 1 g nikel.

Faktor kesetaraan dikira dengan membahagi jisim molar nikel dengan jisim molar mendakan yang mengandunginya: 58.693 g.mol ^-1 / 288.915 g.mol ^-1 = 0.203151. Ini memberitahu kita bahawa setiap gram endapan yang mengandung nikel terdapat 0,203151 g nikel.

Kegunaan dalam kimia polimer

Dalam kimia polimer, berat setara reagen polimerisasi adalah jisim polimer yang mempunyai satu setara kereaktifan.

Amat penting dalam kes polimer pertukaran ion: satu setara dengan polimer pertukaran ion dapat menukar satu mol ion monokar; tetapi hanya setengah mol ion bermuatan ganda.

Adalah biasa untuk menyatakan kereaktifan suatu polimer sebagai kebalikan dari berat yang setara, yang dinyatakan dalam unit mmol / g atau meq / g.

Bagaimana mengira? Contoh

-Berat sama unsur kimia

Ia diperoleh dengan membahagikan berat atomnya dengan kekuatannya:

Peq = Pa / v

Terdapat item yang hanya mempunyai satu berat yang setara dan item yang boleh mempunyai 2 atau lebih.

Berat kalsium yang sama

Berat atom = 40 g / mol

Valencia = +2

Puncak = 40 g.mol ^-1 /2eq.mol ^-1

20 g / eq

Berat aluminium yang sama

Berat atom = 27 g / mol

Valencia = +3

Puncak = 27 g.mol ^-1 / 3 eq.mol ^-1

9 g / eq

Berat bersamaan nikel

Berat atom = 58.71 g / mol

Valencia = +2 dan +3

Nikel mempunyai dua berat yang setara dengan ketika ia bertindak balas dengan valensi +2 dan ketika ia bertindak balas dengan valensi +3.

Pek = 58.71 g.mol ^-1 / 2 eq.mol ^-1

29.35 g / persamaan

Puncak = 58.71 g.mol ^-1 / 3 eq.mol ^-1

19.57 g / persamaan

- Berat sepadan oksida

Salah satu cara untuk mengira berat oksida yang setara adalah dengan membahagikan berat molekulnya dengan produk valensi logam dan langganan logam.

Peq = Pm / V S

Pm = berat molekul oksida.

V = valensi logam

S = langganan logam

Produk V · S disebut sebagai jumlah atau caj bersih kation.

Berat setara aluminium oksida (Al

Berat molekul = Al (2 x 27 g / mol) + O (3 x 16 g / mol)

102 g / mol

Valencia = +3

Langganan = 2

Peq Al ₂ O ₃ = Pm / V S

Peq Al ₂ O ₃ = 102 g.mol ^-1 / 3 eqmol ^-1 . dua

17 g / eq

Terdapat cara lain untuk menyelesaikan masalah ini berdasarkan stoikiometri. Dalam 102 g aluminium oksida terdapat 54 gram aluminium dan 48 gram oksigen.

Peq del Al = Berat atom / Valencia

27 g.mol ^-1 / 3 eq.mol ^-1

9 g / eq

Berdasarkan berat aluminium yang setara (9 g / eq), dikira bahawa dalam 54 g aluminium terdapat 6 setara aluminium.

Kemudian dari sifat setara: 6 setara aluminium akan bertindak balas dengan 6 setara oksigen untuk memberikan 6 setara aluminium oksida.

Dalam 102 g. aluminium oksida terdapat 6 setara.

Oleh itu:

Kecil Al ₂ O ₃ = 102 g / 6 eq

17 g / eq

- Berat sama pangkalan

Berat setara diperoleh dengan membahagikan berat molekulnya dengan bilangan kumpulan oxyhydryl (OH).

Berat setara hidroksida ferus, Fe (OH)

Berat molekul = 90 g / mol

Nombor OH = 2

Peq Fe (OH) ₂ = 90 g.mol ^-1 / 2 eq.mol ^-1

45 g / eq

- Berat sama asid

Secara umum, ia diperoleh dengan membahagikan berat molekulnya dengan bilangan hidrogen yang diserahkan atau dilepaskannya. Walau bagaimanapun, asid polirotonik dapat memisahkan atau melepaskan H mereka dengan pelbagai cara, sehingga mereka dapat mempunyai lebih dari satu berat yang setara.

Berat bersamaan asid hidroklorik, HCl

Berat setara HCl = berat molekul / bilangan hidrogen

Peq HCl = g.mol ^-1 / 1 eq.mol ^-1

36.5 g / eq

Berat sama asid sulfurik

Asid sulfurik (H ₂ SO ₄ ) dapat memisahkan dengan dua cara:

H ₂ SO ₄ => H ⁺ + HSO ₄ ^-

H ₂ SO ₄ => 2 H ⁺ + SO ₄ ^2-

Apabila dia melepaskan H ⁺ , PE adalah:

Berat molekul = 98 g / mol

Peq = 98 g.mol ^-1 / 1 eq.mol ^-1

98 g / kecil

Dan apabila anda melepaskan 2H ⁺ :

Berat molekul = 98 g / mol

Pek = 98 g.mol ^-1 / 2 eq.mol ^-1

49 g / eq

Atas sebab yang sama, asid fosforik (H ₃ PO ₄ ) dengan berat molekul 98 g / mol, boleh mempunyai hingga tiga berat yang setara: 98 g / eq, 49 g / eq dan 32.67 g / eq.

- Berat garam yang sama

Dan akhirnya, berat garam yang setara dapat dikira dengan membahagikan berat molekulnya dengan produk valensi logam dan langganan logam.

PE = PM / V S

Ferric Sulfate Fe

Berat molekul = 400 g / mol

Kekuatan besi = +3 eq / mol

Langganan besi = 2

Puncak = 400 g.mol ^-1 / 3 eq.mol ^-1 x 2

66.67 g / persamaan

Rujukan

1. Hari, RA JR. And Underwood, Kimia Analitik Kuantitatif AL. Terjemahan edisi ^ke- 5 ^ke Bahasa Inggeris. Dewan Prentice Editorial Interamericana
2. Kimia bukan organik. (sf). Penentuan berat oksida yang setara. Dipulihkan dari: fullquimica.com
3. Wikipedia. (2018). Berat sama. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
4. Penyunting Encyclopaedia Britannica. (2016, 26 September). Berat sama. Encyclopædia Britannica. Dipulihkan dari: britannica.com
5. Ori, Jack. (30 April 2018). Cara Mengira Berat Setara. Ilmu Pengetahuan. Dipulihkan dari: sciencing.com
6. Berat Setara Asid Bahagian 2: Titrasi Sampel Asid Tidak Diketahui. (sf). Dipulihkan dari: fakulti.uml.edu
7. Bergstresser M. (2018). Berat Setara: Definisi & Formula. Kaji. Dipulihkan dari: study.com