Bài tiểu luận Đương lượng (hoá học) ppsx

Trần công chính
mssv:09076271
Baì tiểu luận:
Đương lượng (hoá học)
I/dịnh nghĩa:

Đương lượng hay Equivalent (Eq hay eq) là đơn vị đo lường thường
dùng trong hoá học và sinh học. Nó đo lường khả năng một chất kết hợp
với các chất khác. Nó thường được dùng khi nói về nồng độ chuẩn.
Đương lượng của 1 nguyên tố là số phần khối lượng của nguyên tố đó kết hợp với 1,008
phần khối lượng của Hidro hoặc 8 phần khối lượng của Oxi hoặc thay thế những lượng
đó trong hợp chất.
Ví dụ: đương lượng của H là 1,008, của O là 8,0, của C là 3,0, của N là 4,6, của Al là 9,0,
của Na là 23,0
Trong phản ứng hóa học "các nguyên tố kết hợp với nhau hoặc thay thế nhau theo các
khối lượng tỉ lệ với đương lượng của chúng". Đó là định luật đương lượng do nhà vật lý
và hóa học người Anh John Dalton (1766-1884) đề ra năm 1792. Định luật này cho phép
tính 1 cách đơn giản đương lượng của 1 nguyên tố khi biết đương lượng của nguyên tố
khác tác dụng với nó.
Đương lượng được định nghĩa chính thức là khối lượng tính bằng gam của một chất sẽ
phản ứng với 6,022 x 10
23
electron. (Đây là số Avogadro, nghĩa là số hạt trong một mol
chất).
Thực nghiệm cho thấy rằng khối lượng nguyên tử của nguyên tố luôn luôn là 1 số nguyên
lần của đương lượng của nguyên tố đó. Số nguyên đó cũng chính là hóa trị của nguyên tố.
Vì vậy khối lượng đương lượng của một chất cho trước về thực tế bằng với lượng chất
tính theo mol chia cho hoá trị của chất đó.
Trong thực tế, khối lượng đương lượng thường có độ lớn rất nhỏ, vì vậy nó thường được
diễn tả bằng mili đương lượng, tức miliequivalent (mEq hay meq) – tiền tố mili biểu thị
số đo được chia cho 1000. Phép đo này cũng rất thường gặp ở dạng miliequivalent chất

tan trong một lit dung môi (mEq/l). Điều này rất thường gặp trong đo lường dịch sinh
học; thí dụ nồng độ kali trong máu người bình thường là từ 3,5 đến 5,0 mEq/l.
Đương lượng có ưu điểm so với các phép đo nồng độ khác (như mol) trong phân tích
định lượng phản ứng. Đặc điểm nổi trội của việc dùng đương lượng là không cần nghiên
cứu nhiều về bản chất của phản ứng, nghĩa là không cần phân tích và cân bằng phương
trình hoá học. Đương lượng các chất tham gia phản ứng là bằng nhau để sinh ra cùng một
đương lượng sản phẩm. Thí dụ trong máu có 142 mEq/l Na
+
và 103 mEq/l Cl
-
thì trong 1
lit máu, 103 mEq Na
+
sẽ kết hợp với 103 mEq Cl
-
, còn lại 39 mEq Na
+
sẽ kết hợp với các
anion khác như HCO
3
-
.
Đương lượng của 1 hợp chất là số phần khối lượng của hợp chất đó phản ứng không thừa
không thiếu với 1 đương lượng của hợp chất khác. Dưới đây là quy tắc tính đương lượng
của 1 số loại hợp chất trong các phản ứng trao đổi:
Đương lượng của 1 oxit kim loại bằng khối lượng phân tử của oxit đó chia cho tổng hóa
trị của kim loại trong oxit đó.
Ví dụ: Đương lượng của Al2O3 là 102:(3*2)=17
Đương lượng của 1 axit bằng khối lượng phân tử của axit đó chia cho số nguyên tử H
được thay thế trong phân tử axit.

Ví dụ: Đương lượng của H2SO4 khi 2 nguyên tử H được thay thế là 98:2=49 và khi 1
nguyên tử H được thay thế là 98.
Đương lượng của 1 bazơ bằng khối lượng phân tử của bazơ chia cho hóa trị của nguyên
tử kim loại trong phân tử.
Ví dụ: Đương lượng của NaOH là 40.
Đương lượng của 1 muối bằng khối lượng phân tử của muối chia cho tổng hóa trị của các
nguyên tử kim loại trong phân tử.
Ví dụ: Đương lượng của Al2(SO4)3 là 342:(3*2)=57
Trong tính toán hóa học người ta rất hay dùng đại lượng đương lượng gam giống như đại
lượng nguyên tử gam và phân tử gam mà ngày nay được thay bằng mol.
Đương lượng gam của 1 đơn chất hay hợp chất là lượng chất đó được tính bằng gam và
có giá trị bằng đương lượng của nó.
• Đối với ion hoá trị một, 1 Eq = 1 mol
• Đối với ion hoá trị hai, 1 Eq = 0,5 mol
• Đối với ion hoá trị ba, 1 Eq = 0,333 mol
II/ cách tinh đương lượng:
Cách tính đương lượng rất khó
I-Đương lượng
1. Đương lượng của 1 nguyên tố
Đương lượng của một nguyên tố là lượng của nó kết hợp với 1 mol nguyên tử hydro hay
thay thế một lượng nguyên tử hydro như thế trong phản ứng hoá học.
Quy ước ký hiệu đương lượng của nguyên tố i là Ei.
Vd:
Trong hợp chất :
HCl: đương lượng của clo: 1mol
H2S: đương lượng của lưu huỳnh :1/2mol
CH4: đương lượng của cacbon:1/4mol
NH3:đương lượng của nitơ:1/3mol
Khối lượng của 1 đương lượng nguyên tố gọi là khối lượng tương đương .
Vd:

Khối lượng tương đương của Cl , S , C , N trong ví dụ trên là:
Cl : 35,45 ; S : 32/2=16 ; C : 12/4=3 ; N : 14/3=4,67 g/mol
Để xác định đương lượng (khối lượng tương đương) của một nguyên tố không nhất thiết
xuất phát từ hợp chất của nguyên tố đó với hydro mà có thể tính theo thành phần hợp chất
của nguyên tố đó với nguyên tố khác bất kỳ khi biết một trong hai đại lượng trên.
Vd :
Khi kết hợp 1,5 g Na với Cl2 dư tạo 3,81g NaCl
Tìm khối lượng tương đương của Na(ENa).
Biết ECl=35.45g/mol
Trong NaCl cứ 1,5g Na cần : 2,31g Cl
ENa g/mol của Na tương đương với 35,45 g/mol Cl 1,5 g của Na tương đương với 2,31 g
Cl
=> ENa=23g/mol.
Bên cạnh khối lượng tương đương đôi khi người ta còn đưa ra dùng khái niệm thể tích
tương đương _nghĩa là thể tích mà một đương lượng của chất khảo sát chiếm ở một điều
kiện cụ thể.
Ví dụ : -Thể tích tương đương của H2 là 11.2 l/mol
-Thể tích tương đương của O2 là 5.6 l/mol
(Xét ở điều kiện tiêu chuẩn)
2-Đương lượng gam.
Đương lượng gam của một chất(nguyên tố hay hợp chất) là lượng chất đó biểu thị theo
gam có trị số bằng trị số đương lượng chất đó.
Vd:
Đương lượng gam của hydro là:1,008
Đương lượng gam của Ca3(PO4)2 là:51,7
3-Đương lượng của một hợp chất
Đương lượng của hợp chất là lượng chất nó tác dụng vừa đủ với một đương lượng hydro
hay với một đương lượng của một chất bất kỳ.
Vd:
ENaOH=40. Ta có p/ư:

2NaOH + H2SO4 = Na2SO4+ 2H2O
Tính được:E(H2SO4)=49.
Cách tính khối lượng tương đương của một số hợp chất:
+Đương lượng của một oxit kim loại bằng trọng lượng phân tử của oxit chia cho tổng hoá
trị của kim loại trong công thức oxit đó.
Vd: đương lượng Fe2O3:160/3x2=26,7
+Đương lượng của một axit bằng trọng lượng phân tử của axit chia cho số nguyên tử H
được thay thế trong phân tử axit đó.
Vd: đương lượng của H3PO4: 98/3=32,7.
+Đương lượng của một bazơ bằng trọng lượng phân tử bazơ chia cho hoá trị của nguyên
tử kim loại trong phân tử bazơ đó.
Vd: đương lượng của Ca(OH)2:74/2=37
+Đương lượng của một muối bằng trọng lượng phân tử muối chia cho tổng hoá trị của
kim loại trong phân tử muối đó.
Vd: đương lượng của Ca3(PO4)2: 310/3x2=51,7.
I-Định luật đương lượng
Năm 1792 nhà khoa học người Anh là (Dalton) Đan -Tơn đưa ra địng luật đương lượng
như sau:
“Các nguyên tố kết hợp với nhau hay thay thế cho nhau (trong phản ứng hoá học)theo các
khối lượng tỉ lệ với tương đương của chúng.”
Để dể dàng trong tính toán người ta có cách trình bày khác:
“Các khối lượng (các thể tích)của các chất phản ứng với nhau tỉ lệ với các khối lượng
(thể tích)tương đương của chúng.
Ví dụ:
1.Biết công thức của nhôm oxit là Al2O3.Tìm đương lượng của nhôm.
2.Trong một hợp chất giữa Si và H, cứ 0,504 phần khối lượng H kết hợp với 3,5 phần
khối lượng Si.Tìm đương lượng của Si.
1.Từ công thức Al2O3 ta thấy:
Cứ 16x3 phần khối lượng O kết hợp với 27x2 phần khối lượng Al
Vậy 8 phần khối lượng O kết hợp với EAl phần khối lượng Al

EAl=(8x27x2)/16x3=9
2.Theo đầu bài:
Cứ 0,504 phần khối lượng H kết hợp với 3,5 phần khối lượng Si.
Vậy 1,008 phần khối lượng H kết hợp với ESi phần khối lượng Si.
ESi=1,008x3,5/0,504=7.
*Nồng độ Đương lượng?
Nồng độ đương lượng là đặc trưng của Hóa Phân tích, cái này khá khó hiểu bởi trước nay
nồng độ mol/L (C M) đã quá phổ biến, phổ biến tới nỗi mà đôi khi luôn coi nó là nồng độ
duy nhất trong hóa học. Thậm chí rằng nồng độ đương lượng (C N) này cũng vẫn có
nhiều tranh cãi không ngã ngũ VD trong cuốn CRC có cho sẵn hệ số đương lượng của
đơn chất mà ta lại biết rằng hệ số đương lượng này là phải gắn với 1 pứ cụ thể mà chất đó
tham gia.
Có thể hình dung về nồng độ mol/L là một con gà và chân của con gà đó là nồng độ N.
Như vậy ta lùa tay vào một chuồng gà mà ta thấy được 8 cái chân thì có nghĩa có 4 con
gà (8N=4mol/L) sorry nếu hơi nôm na quá, nhưng tớ lại hay thích những lý giải kiểu như
thế
Vậy 1 chút định nghĩa hàn lâm xem sao: "Đương lượng hay Equivalent (viết tắt Eq) là
đơn vị đo lường thường dùng trong hoá học và sinh học. Theo định nghĩa cổ điển thì
đương lượng là số gam của một chất sẽ phản ứng với 1,008g gam hiđro hay 8g oxy."
Bối cảnh lịch sử: Qua các thí nghiệm hóa học định luật đương lượng đã được John
Dalton (1766-1884) nêu ra từ rất lâu năm 1792 "các nguyên tố kết hợp với nhau hoặc
thay thế nhau theo các khối lượng tỉ lệ với đương lượng của chúng".
Hiện nay Đương lượng được định nghĩa chính thức là khối lượng tính bằng gam của một
chất sẽ phản ứng với 6,022 x 10mũ23 electron (hay có thể hiểu là proton trong pứ acid-
base)
+ Đối với ion hoá trị một, 1 Eq = 1 mol
+ Đối với ion hoá trị hai, 1 Eq = 0,5 mol
+ Đối với ion hoá trị ba, 1 Eq = 0,333 mol
Như vậy trong một phản ứng axit baz hay oxi hóa khử giữa A và B 1 đương lượng gam
chắc chắn chỉ phản ứng với 1 đương lượng gam B.

Nồng độ đương lượng (N) định nghĩa là số đương lượng của một nguyên tố/ion/chất có
trong một đơn vị thể tích (lit) khác với nồng độ mol/l = số mol/thể tích.
+ Đ = M / n
Đ: đương lượng gam của chất A nào đó đang xét
n :số nhóm OH- hay H+ ( đối với acid - base); số e trao đổi (trong p/ứ oh-khử)
M: ptử lượng chất A
+ N = m / Đ
N: số đương lượng gam chất A đang xét
m: khối lượng chất A
+ C N = N / V
Ví dụ này:
Acid HCl có nồng độ 0,10M thì nồng độ đương lượng vẫn là 0,1N
Acid H2SO4 có nồng độ 3M thì nồng độ đương lượng lại đã là 6N rồi (do 1 phân tử
H2SO4 cho 2H+)
Trong hóa phân tích định lượng sử dụng Đương lượng và nồng độ đương lượng có ưu
điểm so với các phép đo nồng độ khác (như mol) là không cần nghiên cứu nhiều về bản
chất của phản ứng (nghĩa là không cần phân tích và cân bằng phương trình hoá học). Các
chất phản ứng với nhau vừa đủ theo số đương lượng gam bằng nhau: V1.C N1 = V2.C
N2
Đương lượng là phần hạt phân tử thực hay giả thiết, tương ứng với 1 nhóm điện tích đơn
vị (+1 hoặc -1) trong phản ứng trao đổi ion hay với 1 e- trong phản ứng oxi hóa - khử.
(đương lượng ko có đơn vị)
thừa số đương lượng f(eq): đó là đại lượng, bằng nghịch đảo số lượng nhóm điện tích đơn
vị tách ra hay nhất thời trong phản ứng trao đổi ion hay số lượng electron cho hay nhận
trong phản ứng ion hóa - khử.
trong phản ứng: K2Cr2O7 + 2BaCl2 + H2O = 2BaCrO4 + 2KCl + 2HCl
đối với K2Cr2O7: C N=C M/4
đối với BaCl2: C N=C M/2
Nhưng trong phản ứng: K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 +
Cr2(SO4)3 + 7H2O

Thì K2Cr2O7: C N=C M/6
và FeSO4: C N=C M/1
__________________
Trong hóa phân tích thì dùng Nồng độ đương lượng rất nhiều vì nó sử dụng đến định luật
đương lượng Nhưng sao trong các ngành Hóa khác thì Nồng độ mol vẫn được sử dụng
rất nhiều, nếu không muốn nói là chả mấy khi sử dụng đến Nồng độ đương lượng! Nói
chung thì cần phải hiểu rõ thêm về cái C(N) này để dùng nó cho đúng và nhanh !
Hiện nay đào tạo đại học (đặc biệt là ở Miền Bắc) vẫn chưa thực sự đổi mới đặc biệt là
các môn khoa học cơ bản, chưa có hướng tiếp cận với đào tạo của TG đặc biệt là các nền
giáo dục sử dụng tiếng Anh. Có nhiều ý kiến cho rằng nó là đặc trưng của Hóa phân tích
nhưng thực tế ngày nay trên thế giới nhiều nước đã không dùng đến khái niệm đương
lượng và nồng độ đương lượng nữa.
Trong hội thảo về đề tài khoa học liên quan tới danh pháp hóa học gần đây cũng có nhiều
tranh cãi quanh việc viết lại tên sao cho gần với tiếng Anh vì TA là ngôn ngữ chính trong
khoa học đồng thời tương hợp với IUPAC nên dễ dàng hội nhập hơn. Ví dụ sẽ viết acid
thay cho axit, methyl thay cho metyl, aceton thay cho axeton (cá nhân mình rất ủng hộ
quan điểm này) tất nhiên vẫn giữ là crom chứ không chromium hay bỏ bớt âm tiết um,
ium (ammonium, carbonium ) v.v
Theo xu hướng hiện nay thì có lẽ trong vài năm tới, sẽ đưa các giáo trình tiếng Anh vào
giảng dạy để theo kịp với sự phát triển của thế giới. Đến giai đoạn học chuyên ngành hiện
nay thì các khi hỏi các thầy cô về tài liệu tham khảo thì đều có câu trả lời là "trên mạng
có đầy mà lại cập nhật nữa" nếu không thì các thầy cũng cho mình các tài liệu toàn tiếng
Anh. mà học ngoại ngữ của trường mình thì có tập trung vào những cái này đâu! Có sự
khập khiễng ngay trong nội tại do chưa có định hướng .