РАСЧЕТ МОЛЯРНОЙ МАССЫ ЭКВИВАЛЕНТА В ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССАХ

Ранее мы уже говорили о том, что в ОВР эквивалентное число z равно числу электронов, которое принимает одна формульная единица окислителя или отдает одна формульная единица восстановителя:

z_{окислителя}= n(ē);   z_{восстановителя}= n(ē)            (7)

Пример 3: Укажите число электронов в окислительных и восстановительных процессах и рассчитайте молярную массу эквивалента окислителя и восстановителя:

a) N⁺⁵ + xē = N^–3;    б) H₂S – xē = S + 2H⁺.

         Решение: а) Число электронов, участвующих в процессе, можно найти по разности зарядов левой и правой части уравнения. В нашем случае число электронов равно n(ē) = 5 – (–3) = 8, и уравнение восстановления азота имеет вид: N⁺⁵ + 8ē = N^–3.

Окислителем является азот N, его молярная масса равна М(N) = 14 г/моль. Эквивалентное число равно числу электронов z(N) = 8. Таким образом, молярная масса эквивалента азота в данном процессе составляет:

М(1/8 N) ==  = 1.8 г/моль.

         б) Число электронов, участвующих в процессе, равно n(ē) = 0 – 2 = –2 (полученный знак “–“ говорит о том, что  в данном процессе идет отдача электронов):

H₂S – 2ē = S + 2H⁺.

Восстановителем является соединение H₂S. Его молярная масса равна М(H₂S) = 34 г/моль, эквивалентное число равно z(H₂S) = 2. Таким образом, молярная масса эквивалента восстановителя H₂S составляет:

М(1/2 H₂S) ==  = 17 г/моль.

Ответ: а) 8 электронов, 1.8 г/моль; б) 2 электрона, 17 г/моль.

Пример 4: Рассчитайте молярные объемы (н.у.) эквивалента а) водорода Н₂, участвующего в процесс 2Н⁺ + 2ē = Н₂; б) кислорода О₂, участвующего в процесс 2Н₂О + О₂ + 4ē = 4ОН^– .

Решение: а) В процессе 2Н⁺ + 2ē = Н₂ водород является окислителем и принимает два электрона, следовательно, его эквивалентное число равно z(H₂)=2. По закону Авогадро, как указано выше, молярный объем газа при нормальных условиях равен 22.4 л/моль. Для расчета молярного объема эквивалента водорода используем формулу (2):

V(1/2Н₂) == = 11,2 л/моль.

б) В процессе 2Н₂О + О₂ + 4ē = 4ОН^– кислород является окислителем и принимает четыре электрона. Следовательно, его эквивалентное число равно z(О₂)=4.

Молярный объем эквивалента кислорода равен:

V(1/4О₂) == = 5,6 л/моль.

Ответ: а) 11,2 л/моль; б) 5,6 л/моль.

         Молярные объемы эквивалентов водорода и кислорода часто используются для решения задач по закону эквивалентов.

V(1/2Н₂) = = 11,2 л/моль.

V(1/4О₂) = = 5,6 л/моль.

© И.Н. Oxтеменко, М.С. Xpистенко

К следующему разделу
К оглавлению