Concetti Chiave
- L'equivalente in chimica misura la quantità di sostanza e varia a seconda del tipo di sostanza e della reazione.
- Z rappresenta il rapporto tra equivalenti e moli e si determina in base alla reazione chimica specifica.
- In reazioni acido-base, Z corrisponde al numero di protoni o ioni ossidrile di una molecola.
- La normalità esprime la concentrazione di una soluzione in termini di equivalenti di soluto per litro di soluzione.
- Le formule per calcolare gli equivalenti e la normalità sono n di eq = moli x Z e N = neq/Vsoluzione.
L'equivalente, in chimica, è un'unità di misura della quantità di sostanza la cui definizione dipende dal tipo di sostanza considerata e dalla reazione in cui questa è coinvolta. È possibile trasformare le moli in equivalenti tramite Z che esprime il rapporto che lega gli equivalenti alle moli.
Come trovare Z
Determinazione di Z nelle reazioni
• Z in una reazione acido-base è il numero di protoni o di ioni ossidrile
che una molecola possiede;
Esempio
2NaOH + H2SO4 --> Na2SO4 + 2H2O
L'idrossido di sodio ha 1 solo gruppo ossidrile, quindi Z=1
L'acido solforico ha 2 idrogeni, quindi Z=2
• Z in una reazione di ossidoriduzione è il numero di moli di elettroni
acquistati o ceduti da una specie (in pratica coincide con il “salto” di
elettroni);
Esempio
MnO4- --> Mn2+ [H+]
Bilanciamo la semireazione.
MnO4- + 5e- + 8H+ --> Mn2+ + 4H2O
In questo caso per ottenere il manganese 2+ da manganese 7+ abbiamo bisogno
di 5 cariche negative che vengono impartite dalle 5 moli di elettroni.
Possiamo quindi dire che ogni mole di permanganato è uguale a 5 equivalenti
dello stesso(1mol=5eq + Z=5 eq/mol).
• Z in una reazione di dissociazione è il modulo (cioè valore assoluto) della
carica elettrica del catione e dell’anione moltiplicata per il coefficiente
stechiometrico.
Esempio
BaCl2 --> Ba+ + 2Cl-
In questo caso possiamo dire che 1 mole di sale è uguale a 2 equivalenti
(1mol=2eq + Z=2 eq/mol) perché il modulo della carica degli ioni ottenuti
è uguale a 2.
Come trovare gli equivalenti con Z
Calcolo degli equivalenti con Z
Per trovare il numero di equivalenti avendo Z e le moli basta applicare questa
formula:
n di eq= moli x Z
oppure, avendo i grammi di sostanza, la massa molecolare (MM) e Z di può trovare la massa equivalente con questa formula:
ME= MM/Z
n di eq= g: ME
Normalità
La normalità è uno dei metodi più utilizzati per esprimere la concentrazione di una soluzione. Essa esprime la quantità di equivalenti di soluto contenuti in un litro di soluzione. Si può calcolare con questa formula:
n di eq : V(L) = eq/L
Esempio
Calcolare la normalità di una soluzione di cloruro di magnesio avente un volume di 2,3 L e una quantità di soluto pari a 45 g.
Calcolo di Z
MgCl2 --> Mg2+ + 2Cl-
Z=2
Calcolo della massa equivalente
meq= mm/Z= 95,21/2=47,60 g/eq
Calcolo del numero di equivalente
neq= g : g/eq= 45/47,60=0,94 eq
Calcolo della Normalità
N= neq/Vsoluzione= 0,94/2,3=0,41 eq/L
Domande da interrogazione
- Cos'è l'equivalente in chimica e come si calcola?
- Come si determina Z nelle reazioni acido-base?
- Qual è il metodo per calcolare gli equivalenti utilizzando Z?
- Come si calcola la normalità di una soluzione?
L'equivalente è un'unità di misura della quantità di sostanza che dipende dal tipo di sostanza e dalla reazione. Si calcola tramite Z, che esprime il rapporto tra equivalenti e moli.
In una reazione acido-base, Z corrisponde al numero di protoni o ioni ossidrile che una molecola possiede. Ad esempio, per l'acido solforico Z=2 e per l'idrossido di sodio Z=1.
Per calcolare il numero di equivalenti, si utilizza la formula n di eq = moli x Z. Se si conoscono i grammi di sostanza, si può anche calcolare la massa equivalente con ME = MM/Z.
La normalità si calcola come il numero di equivalenti di soluto in un litro di soluzione, usando la formula n di eq : V(L) = eq/L. Ad esempio, per una soluzione di cloruro di magnesio, si ottiene N=0,41 eq/L.
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