Решение задачи: Эквивалент и эквивалентная масса (Общая химия)

Экзаменационный билет № 8 Дисциплина: Общая химия Вопрос 1. Понятие эквивалента и эквивалентной массы. Эквивалент — это реальная или условная частица вещества, которая может замещать, присоединять или быть каким-либо другим способом эквивалентна одному иону водорода в кислотно-основных реакциях или одному электрону в окислительно-восстановительных реакциях. Эквивалентная масса \( (M_{eq}) \) — это масса одного эквивалента вещества, выраженная в г/моль. Она рассчитывается по формуле: \[ M_{eq} = M \cdot f_{eq} \] где \( M \) — молярная масса вещества, \( f_{eq} \) — фактор эквивалентности. Примеры: 1. Для кислоты эквивалент зависит от основнойности (количества атомов водорода). Для \( H_{2}SO_{4} \) в реакции полной нейтрализации \( f_{eq} = 1/2 \). \[ M_{eq}(H_{2}SO_{4}) = 98 \cdot \frac{1}{2} = 49 \text{ г/моль} \] 2. Для основания эквивалент зависит от кислотности (количества OH-групп). Для \( NaOH \) \( f_{eq} = 1 \). \[ M_{eq}(NaOH) = 40 \cdot 1 = 40 \text{ г/моль} \] Вопрос 2. Уравнение химической реакции между простыми веществами. Простые вещества состоят из атомов одного химического элемента. При их взаимодействии образуются сложные вещества. Пример 1. Синтез воды (взаимодействие водорода и кислорода): \[ 2H_{2} + O_{2} = 2H_{2}O \] Пример 2. Образование хлорида натрия (взаимодействие металла и неметалла): \[ 2Na + Cl_{2} = 2NaCl \] Пример 3. Горение серы: \[ S + O_{2} = SO_{2} \] Вопрос 3. Анодные процессы при электролизе водных растворов электролитов. Анод — это положительно заряженный электрод, на котором происходит процесс окисления (отдача электронов). Характер процесса зависит от материала анода (инертный или активный) и состава электролита. 1. Если анод инертный (графит, платина): а) При наличии в растворе анионов бескислородных кислот (кроме \( F^{-} \)), например \( Cl^{-} \), \( Br^{-} \), \( I^{-} \), \( S^{2-} \), на аноде окисляются сами анионы: \[ 2Cl^{-} - 2e^{-} = Cl_{2} \] б) При наличии анионов кислородсодержащих кислот (\( SO_{4}^{2-} \), \( NO_{3}^{-} \), \( PO_{4}^{3-} \)) или \( F^{-} \), на аноде окисляется вода с выделением кислорода: \[ 2H_{2}O - 4e^{-} = O_{2} + 4H^{+} \] в) В щелочной среде окисляются гидроксид-ионы: \[ 4OH^{-} - 4e^{-} = O_{2} + 2H_{2}O \] 2. Если анод активный (растворимый), то есть сделан из металла (Cu, Ag, Ni и др.): Происходит окисление самого металла анода, и он переходит в раствор в виде ионов: \[ Me^{0} - ne^{-} = Me^{n+} \]