Hóa học là một ngành khoa học nghiên cứu về thành phần, tính chất, cấu trúc và sự thay đổi của vật chất. Chúng đề cập đến các nguyên tố, hợp chất, phân tử cùng với những phản ứng hóa học. Trong bài viết ngày hôm nay, LabVIETCHEM sẽ cùng các bạn tìm hiểu một vấn đề hóa học quan trọng về đương lượng, cách tính đương lượng.
Mối quan hệ giữa đương lượng và phân tử lượng
Đương lượng là gì?
- Đương lượng hay Equivalent [Eq hay eq] là đơn vị đo lường được sử dụng nhiều trong lĩnh vực hóa sinh và thường được dùng khi nói về nồng độ chuẩn.
- Đương lượng đo lường khả năng một chất kết hợp với các chất khác.
- Đương lượng của một 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 Oxy hoặc thay thế những lượng đó trong hợp chất.
Đương lượng của một nguyên tố
- Đương lượng của một nguyên tố là lượng nguyên tố đó có thể kết hợp hoặc thay thế cho một mol nguyên tử hydro khi tham gia phản ứng hóa học, hoặc 8 phần khối lượng oxy, cụ thể như sau:
+ Đương lượng của nguyên tố Hydro là 1.008
+ Đương lượng của Nhôm là 23.00….
- Đương lượng khối hay khối lượng đương lượng của mỗi nguyên tố là khối lượng tính ra gam của một đương lượng của chính nguyên tố đấy thay thế vừa đủ cho 1 gam hydro hoặc 8 g oxy.
- Đ chính là ký hiệu của khối lượng đương lượng trong hóa học được bằng khối lượng mol nguyên tử A và hóa trị n. Công thức tính đương lượng được xác định như sau:
Đ = A/n
Ví dụ: Tính đương lượng của sắt có khối lượng mol là 55.84, hóa trị lần lượt là 2, 3 và 6 thì trị số đương lượng tính được sẽ tương ứng là 27.92, 18.61, 9.31.
Đương lượng của một hợp chất
- Đương lượng của một hợp chất là lượng chất đó tương tác vừa đủ với một lượng hydro hoặc một chất bất kỳ khác.
- Ví dụ khi cho magie oxit tác dụng với nước theo phản ứng
MgO + H2 -> Mg + H2O
Ta sẽ có đương lượng của magie oxit chỉ bằng ½ mol phân tử của đồng oxit
- Cũng giống như đương lượng của một nguyên tố, đương lượng của một hợp chất chính là khối lượng đương lượng của hợp chất đó tính theo đơn vị gam.
Cách tính đương lượng của một hợp chất
Đ = M/n
Trong đó, M là khối lượng mol nguyên tử, n là hóa trị của nguyên tố đó
Cách tính đương lượng gam
Quy tắc tính đương lượng của một số loại hợp chất
- Trong phản ứng trao đổi, n là tổng số đơn vị điện tích của mỗi phân tử hợp chất dùng để trao đổi với các phân tử khác.
+ Nếu hợp chất đó là axit, n sẽ là số ion H+ của phân tử đã tham gia phản ứng
+ Nếu hợp chất đó là bazo, n là số ion OH- của phân tử tham gia phản ứng.
+ Nếu hợp chất là muối, n là tổng số điện tích của các ion dương hoặc tổng số điện tích các ion âm mà một phân tử muối, oxit kim loại, axit, bazo đã tham gia phản ứng trao đổi [kết hợp vừa đủ để tạo ra phân tử trung hòa điện tích, chất kết tủa, trầm hiện, bay hơi, điện ly yếu hoặc không điện ly.
Ví dụ: Đương lượng của axit photphoric H3PO4 trong các phản ứng sau:
H3PO4 + 3NaOH -> Na3PO4 + 3H2O
H3PO4 + 2NaOH -> Na2HPO4 + 2H2O
H3PO4 + NaOH -> NaH2PO4 + H2O
Tương đương với các giá trị đương lượng là 32.67, 49, 98
Đương lượng của axit sulfuric trong phản ứng tác dụng với muối natri clorua là 49
NaCl + H2SO4 -> NaHSO4 + HCl
- Trong phản ứng oxy hóa – khử, n chính là số electron của một phân tử oxy hóa nhận được hoặc phân tử chất khử cho đi.
Định luật đương lượng
- Khối lượng của các chất phản ứng tỷ lệ với nhau giống như tỷ lệ giữa các đương lượng của chúng, tức là mB :
mC : mD = ĐB : ĐC : DD
- Giả sử như Na2CO3 + CH3COOH -> CH3COONa + CO2 + H2O
Ta chỉ cần quan tâm tới khối lượng natri cacbonat vì đương lượng của nó ở phản ứng này là M/2 [53] còn đương lượng của axit axetic chính là phân tử khối của nó tức 60. Do đó mCH3COOH = MNa2CO3 x 60 / 53.
- Nếu VA lít dung dịch chất tan A có nồng độ đương lượng ĐA tác dụng vừa đủ với VB lít dung dịch chất tan B có nồng độ đương lượng ĐB thì theo như định luật đương lượng, số lượng gam của chất A và B trong hai thể tích trên sẽ như nhau. Ta có
VA. ĐA = VB. ĐB
- Cách tính đương lượng trên sử dụng trong sự định phân, để xác định nồng độ của một dung dịch khi biết trước nồng độ của dung dịch các chất phản ứng với nó cũng như thể tích các dung dịch phản ứng vừa đủ.
- Ngoài ra, công thức trên còn được dùng để tính toán thể tích dung dịch có nồng độ cao mang đi pha loãng, có thể là nước cất để thu về dung dịch với ý nghĩa số mol chất tan hoặc đương lượng chất tan có trong dung dịch sau pha loãng bằng số mol [số đương lượng gam chất tan trong dung dịch trước khi pha.
Hy vọng những chia sẻ ở trên của LabVIETCHEM đã giúp bạn hiểu thêm những thông tin hữu ích về cách tính đương lượng của một nguyên tố hay cả hợp chất. Chúc các bạn học tốt môn hóa học.
XEM THÊM
>>> Công thức tính nồng độ phần trăm [C%], mol [CM] và bài tập
>>> Cách pha hóa chất trong phòng thí nghiệm | Pha loãng HCl, NaOH
>>> Tìm hiểu phương pháp điều chế khí Clo trong phòng thí nghiệm an toàn, hiệu quả
Tìm kiếm liên quan:
- bài tập đương lượng hóa học có đáp an
- bài tập nồng độ đương lượng có lời giải
- tính đương lượng gam của H3PO4
- đương lượng gam của Na2CO3
- đương lượng gam của fe2[so4]3
- đương lượng gam của KMnO4
- tính đương lượng gam của K2Cr2O7
Các phương pháp phân tích định lượng
Phân tích định tính nhằm xác định chất phân tích gồm những nguyên tố hóa học nào, những ion, những nhóm nguyên tử hoặc các phân tử nào có trong thành phần chất phân tích. Phân tích định tính dựa vào sự chuyển chất phân tích thành hợp chất mới nào đó có những tính chất đặc trưng như có màu, có trạng thái vật lý đặc trưng, có cấu trúc tinh thể hay vô định hình.
Phân tích định lượng cho phép xác định thành phần về lượng các hợp phần của chất phân tích.
Nội dung của hóa học phân tích là giải quyết những vấn đề chung về lý thuyết của phân tích hóa học, hoàn thiện những luận thuyết riêng về các phương pháp phân tích hiện có và sẽ được xây dựng.
Trong hóa học, khi nghiên cứu các quá trình hóa học, tính chất các chất và tổng hợp các chất mới, không thể thiếu phân tích hóa học. Bất cứ một ngành khoa học, kỹ thuật công nghệ sản xuất cũng như điều tra cơ bản nào như địa hóa, địa chất, địa lý, khoáng vật học, vật lý, sinh học nông hóa, các nhà máy sản xuất công nghiệp, luyện kim, y dược học v.v… đều cần đến hóa phân tích.
Khi phân tích bất kì một đối tượng nào cũng thường qua 4 giai đoạn sau:
- Chọn mẫu, lấy mẫu và xử lý sơ bộ mẫu phân tích: mẫu được lấy phải đại diện cho đối tượng nghiên cứu.
- Xử lý mẫu và đưa mẫu về dạng có thể phân tích được: quá trình xử lý mẫu phụ thuộc vào đối tượng phân tích cụ thể.
- Lựa chọn phương pháp phân tích, tìm các điều kiện thích hợp cho quá trình phân tích và sử dụng qui trình phân tích đó để phân tích mẫu: phương pháp phân tích phụ thuộc vào đối tượng phân tích, mục đích phân tích, kinh tế.
- Xử lý các kết quả thu được khi phân tích mẫu để nhận được các kết quả gần nhất với giá trị thực của hàm lượng chất cần phân tích. Tính toán và đánh giá kết quả nhận được.
Tùy thuộc vào bản chất của các phương pháp phân tích mà người ta chia chúng thành các nhóm chủ yếu sau:
1. Các phương pháp hóa học: [phương pháp cổ điển]
Các phương pháp này ra đời sớm nhất, nên đến nay người ta thường gọi nhóm phương pháp này là nhóm các phương pháp phân tích cổ điển. Để phân tích định lượng một chất nào đó bằng phương pháp này, người ta chỉ dùng các thiết bị và dụng cụ đơn giản [như buret, pipet, cân…] để thực hiện các phản ứng hóa học. Nhóm phương pháp này chỉ dùng để định lượng các chất có hàm lượng lớn [đa lượng], cho đến nay phương pháp này vẫn được dùng nhiều trong phòng thí nghiệm phân tích, phân làm 2 phương pháp:
- Phương pháp phân tích khối lượng.
- Phương pháp phân tích thể tích [phương pháp chuẩn độ].
* Yêu cầu của phản ứng phân tích:
- Phân tích định tính:
+ Có các tín hiệu nhất định [kết tủa, khí, phức màu…]
Ví dụ: Pb2+ + 2HCl → PbCl2↓ [trắng] + 2H+
+ Phản ứng phải nhạy [xác định đối tượng phân tích có lượng càng nhỏ]
+ Phản ứng xảy ra nhanh.
- Phân tích định lượng:
+ Phản ứng xảy ra nhanh theo chiều xác định.
+ Không tạo ra sản phẩm phụ.
+ Có phương pháp nhất định để xác định điểm tương đương [điểm mà 2 chất tác dụng vừa đủ với nhau].
X + R → sản phẩm
chất phân tích thuốc thử phân tích
* Dựa vào các phản ứng phân tích người ta phân loại các phương pháp khác nhau:
Phương pháp phân tích thể tích:
- Phương pháp chuẩn độ axit – bazơ: nếu phản ứng chuẩn độ là phản ứng axit – bazơ.
- Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử: nếu phản ứng chuẩn độ là phản ứng oxi hóa – khử.
- Phương pháp chuẩn độ tạo hợp chất phức: nếu phản ứng chuẩn độ là phản ứng tạo phức.
- Phương pháp chuẩn độ tạo kết tủa: nếu phản ứng chuẩn độ là phản ứng kết tủa.
Phương pháp phân tích khối lượng: dựa vào lượng cân của sản phẩm [đại diện cho chất phân tích], dựa vào lượng cân của đối tượng phân tích[ở đây dùng phản ứng tạo kết tủa].
2. Các phương pháp phân tích vật lý
Đó là những phương pháp phân tích dựa trên việc đo các tín hiệu vật lý của các chất phân tích như phổ phát xạ, độ phóng xạ,…
3. Các phương pháp phân tích hóa lý
Đó là những phương pháp kết hợp việc thực hiện các phản ứng hóa học sau đó đo các tín hiệu vật lý của hệ phân tích, như sự thay đổi màu sắc, độ đục, độ phát quang, độ dẫn điện,…
Các phương pháp phân tích hóa lý cũng như vật lý đòi hỏi phải dùng thiết bị, máy móc và những phép đo phức tạp, vì vậy chúng có tên chung là phương pháp phân tích công cụ.
Các phương pháp phân tích công cụ ra đời sau các phương pháp hóa học, chúng cho phép phân tích nhanh, có thể xác định một lượng nhỏ chất phân tích khá chính xác nên được sử dụng rất rộng rãi.
Phân loại: có 3 nhóm lớn
- Các phương pháp phân tích quang học [spectrometry].
- Các phương pháp phân tích điện hóa.
- Các phương pháp phân tích sắc kí [chromatography].
Các ưu điểm của phương pháp:
- Phân tích chọn lọc.
- Xác định được những lượng rất nhỏ các chất.
- Phân tích được hàng loạt mẫu trong thời gian ngắn.