Эквивалент

[nippers]

Здравствуйте! Никак не могу разобраться в одной простой задачке, прошу вашей помощи.

"Сколько граммов CaO потребуется для взаимодействия с 150 г SiO2? Решать только с применением закона эквивалентов".

Сложность заключается в том, что если считать по закону эквивалентов получается одно число, а если обычным способом - другое. Не могу найти свою ошибку.

 

Если решать обычно, 1 способом, то m (CaO) = 140 г

CaO + SiO2 = CaSiO3

n(SiO2) = 150 г/60 г/моль = 2,5 моль

n(SiO2)=n(CaO)=2,5 моль

m (CaO) = 2.5 моль * 56 г/моль = 140 г

 

Если решать 2 способом с помощью эквивалентов, как требуется в условии, то m (CaO) = 280 г, в 2 раза больше, чем в 1 способе

CaO + SiO2 = CaSiO3

n(SiO2) = 150 г/60 г/моль = 2,5 моль

Э (SiO2) = 1/4 = 0,25 экв

n_э(SiO2) = 2,5 моль / 0,25 экв = 10 моль/экв

По закону эквивалентов n_э(SiO2) = n_э(CaO) = 10 моль/экв

Э(CaO) = 1/2 экв

М (CaO) = 56 г/моль

M_э (CaO) = 56  * 1/2 = 28

m (CaO) = 28 * 10 = 280 г

[chemist-sib]

Просто пересмотрите свой подход к определению эквивалента оксида кремния. Эквивалент "тесно привязан" к конкретной реакции. В данной реакции присоединения одна формульная единица оксида кремния присоединяется к одной формульной единице оксида кальция (можно подойти с другой стороны - вместо SiO₂ получается SiO₃^2- - присоединился один кислород, эквивалент которого - половина моля...). Число эквивалентов этих оксидов - одинаково, факторы эквивалентности - тоже одинаковы, а в Ваших расчетах они отличаются в два раза. Отсюда и разная - в два раза - масса. Угу?.. 

[nippers]

Я догадывалась, что дело в расчете эквивалентов оксидов. Теперь поняла, что мои догадки были верны, спасибо вам большое!

Только я вот что до конца еще не могу понять. В вузе нам говорили, что эквивалент оксидов находится по следующей формуле

Э(XnOm) = 1/(степень окисления X * на количество n) 

В SiO2 степень окисления +4, потому у меня и получалось по этой формуле следующее : 1/(4 *1) 

Но чтобы задача была решена правильно, как я поняла, Э оксида кремния должно быть равно 1/2. Как же все же получить тогда этот эквивалент оксида кремния = 1/2 так, чтобы преподаватель не придрался к решению задачи?

 

Просто пересмотрите свой подход к определению эквивалента оксида кремния. Эквивалент "тесно привязан" к конкретной реакции. В данной реакции присоединения одна формульная единица оксида кремния присоединяется к одной формульной единице оксида кальция (можно подойти с другой стороны - вместо SiO₂ получается SiO₃^2- - присоединился один кислород, эквивалент которого - половина моля...). Число эквивалентов этих оксидов - одинаково, факторы эквивалентности - тоже одинаковы, а в Ваших расчетах они отличаются в два раза. Отсюда и разная - в два раза - масса. Угу?.. 

[chemist-sib]

Помните, в самом начале своего ответа я сказал, что понятие эквивалента тесно привязано к конкретной реакции, в которую вступает соединение. И тот же самый оксид кремния вполне может вступать в те реакции, где его эквивалент будет равен четвертинке моля. Например, восстановление до элементарного кремния. Просто представьте это соединение с "палочками"-связями между атомами. Каждая "палочка" - эквивалент. У атома кислорода будут по две таких "палочки", у атома водорода - одна. Все - чисто по определению эквивалента, и вполне согласуется с тем, что Вам сказали об оксидах. В общем... Но в данной реакции этот кислотный оксид ведет себя, как "исходник" для будущего аниона кремневой кислоты - двухосновной. Эквивалент кислоты - моль, деленный на число водородов. Вот ровно такой эквивалент и у этого оксида будет в реакции, приводящей к образованию соли - половинка моля. Или, исходя из образовавшейся соли: моль, деленный на произведение числа металлов и их степени окисления (в данном случае - 1 х 2). Теперь - окончательное "угу"?.. 

Изменено 10 Сентября, 2016 в 13:24 пользователем chemist-sib

[nippers]

Помните, в самом начале своего ответа я сказал, что понятие эквивалента тесно привязано к конкретной реакции, в которую вступает соединение. И тот же самый оксид кремния вполне может вступать в те реакции, где его эквивалент будет равен четвертинке моля. Например, восстановление до элементарного кремния. Просто представьте это соединение с "палочками"-связями между атомами. Каждая "палочка" - эквивалент. У атома кислорода будут по две таких "палочки", у атома водорода - одна. Все - чисто по определению эквивалента, и вполне согласуется с тем, что Вам сказали об оксидах. В общем... Но в данной реакции этот кислотный оксид ведет себя, как "исходник" для будущего аниона кремневой кислоты - двухосновной. Эквивалент кислоты - моль, деленный на число водородов. Вот ровно такой эквивалент и у этого оксида будет в реакции, приводящей к образованию соли - половинка моля. Или, исходя из образовавшейся соли: моль, деленный на произведение числа металлов и их степени окисления (в данном случае - 1 х 2). Теперь - окончательное "угу"?.. 

Угу! Благодарю Вас за помощь!