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克當量

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名稱:克當量


稱作:符號為E。用毫克/毫克當量做單位

克當量是指物質(包括離子)的當量用克/克當量做單位,符號為E。用毫克/毫克當量做單位,叫做毫克當量,簡稱毫當量,符號mEq.因為1克=1000毫克,所以1克當量=1000毫克當量。[1]

強酸強鹼中和反應的實質是:

因此1摩爾的 的克當量分別為36.5克,49克和32.7克。

同理,在化學反應中提供1摩爾離子所需的鹼的質量叫做該鹼的克當量。如 的克當量分別為56.1克,40克,37克。

分析表中酸的摩爾質量,1摩爾酸提供

離子的摩爾數及酸的克當量,三者的 關係為

酸(鹼)的克當量=酸(鹼)的摩爾質量 / 1摩爾酸(鹼)提供的 )摩爾數

酸鹼克當量的本質 —克當量的廣義概念

我們已經知道,提供1摩爾 離子 都帶1摩爾單位電荷。所以,我們可以說在 反應中能提供1摩爾單位電荷所需酸(鹼)的質量叫做酸(鹼)的克當量。

中和反應是一種複分解反應,離子都帶有電荷,可見酸鹼克當量的概念,可推廣到複分解反應中去,即在複分解反應中,每交換摩爾單位電荷所需物質的質量就是該物質的克當量。

在氧化——還原反應中,氧化劑和還原劑發生了電子的傳遞,如:

(還原劑)(氧化劑)

所以,對氧化劑和還原劑來說,每傳遞1摩爾的電子所需氧化劑或還原劑的質量就是它的克當量。

綜上所述,克當量的廣義概念應為交換或傳遞1摩爾單位電荷所需某物質的質量。

即克當量=物質的摩爾質量 / 1摩爾物質交換或傳遞電荷的摩爾數

這個關係式,既適用於求複分解反應 中各物質的克當量,又適用於求氧化還原反應中各物質的克當量。並且便於根據物質參加反應時的具體情況計算各物質的克當量。

計算克當量時應注意的幾個問題

當量定律指出:兩種物質總是以等克當量數進行化學反應的。實際上,不僅反應物與反 應物之間.而且反應物與生成物之間,生成物與生成物之間也都是等克當量數的。這一規律 經常被用在化學計算中,以使計算來得簡捷、準確。但是,在具體應用時,首先遇到的向題 是計算各物質的克當量。計算化合物的克當量時,大家都習慣於應用公式:化合物的克當量 =化合物的摩爾質量/化合物的正(負)價總數。而很多人在利用這個公式時,忽視了兩個 重要向題:一個是同一物質在不同的化學反應中可能表現出不同的克當量;另一個是這一計 算公式僅適合於化合物參加的基元反應。現舉例如下:

複分解反應中生成水的克當量

按照上述計算化合物的克當量的公式,水的克當量應是:18/2= 9克/克當量。這樣. 在(1 )中生成1摩爾水相當於18克/9克/克當量=2克當量,從反應式中看出2克當量 CaO與2克當量HCI反應生成了 2克當量

和 2克當量水,這是符合當量定律的。

但在反應(2)中,如果亦按上述公式來計算生成水的克當量,就會得出2克當量的 分子中,正價總數和負價總數都是一,這樣水的克當量 就應該是18克/克當量,生成水的克當量數就不是4而是2 了。

在生成酸式鹽的反應中酸的克當量

請看下面這個反應:

可以看出,在反應(3)中,1摩爾H2SO4相當於2克當量H2SO4,而在反應(4)屮,1摩爾H2SO4相當於1克當量H2SO4,這是因為在未加熱的條件下,.生成HCI的溶解度很 大,在水中電離出的H+濃度很髙,足以抑制H2SO4的二級電離,使其只停留在一級電離階 段。故在反應(4)中硫酸的克當量不再是49克/克當量,而是98克/克當量。這樣,反應 (4 )仍然是符合當量定律的。

同理,當鹼與其它物質反應生成鹼式鹽的時候,鹼的克當量也是這樣計算的。

多歩反應中化合物的克當量

如果用計算化合物的克當量的公式直接用於這一反應,就會得出6克當量Al2( S04)3與8 克當量NaOH完全反應的結論。這當然是違背當量定律的,這是因為這一反應方程式所表示 的是一個總反應式,而總反應式只能表明反應的始態物質與終態物質之間的計量關係,而不能反映出反應所經歷的真實過程。若按反應機理把上述反應分解成連續的基元反應,則各個 基元反應都是符合當量定律的。

氧化還原反應物質的克當量

氧化還原反應昀特點是反應機理複雜,付反應多,反應速度慢,.而且隨着反應條件(溫度、濃度、催化劑、介質的性質、反應物填加次序等)的改變, 反應方式和產物也隨着改變,所以在氧化還原反應中.某一氧化劑(或還原劑)的氧化還原當量是經常改變着的,所以更應特別注意。

物質氧化還原當量E的計算公式是:

E=物質的摩爾質量/n

式中n是該物質在反應中得失電子數或氧化數的改變值。

在氧化還原反應中,氧化劑和還原劑在基元反應中也是符合當量定律的,例如反應

其中氧化劑K2Cr2O7在反應中得到6個電子n=6,因此EK2Cr2O7= 294.18/6=49.03

還原劑FeSO4在反應中失去一個電子,所以E

=151.85/1=151.85

生成物 中的二個Cr原子得到6個電子轉變而來的。所以n= 6

E

=391.90/6=65.31

反應方程中其它物質(介質及其產物除外)的氧化還原當量也是同樣算法,不再詳述.。可以看出在這一方程式中 的克當量數都是6,符合當 定律。

再舉下面兩個反應:

(1)

10克當量 10克當量 10克當量 10克當量

(2)

10克當量 10克當量 10克當量 2克當量 8克當量

這兩個反應的反應物和生成物都相同,只是所配係數不同。可以看出,在反應(1 ) 中,,S的當量都數是10,.這是符合當量定律的。

參考來源

拆彈專家厚重的防爆服只是心理作用,50克當量內只能留全屍

參考資料

  1. 克當量,360文庫 , 2021年4月7日