В. 4. Химический эквивалент. 
Закон эквивалентов

Химический эквивалент — реальная или условная частица, которая в кислотно-основных реакциях присоединяет (или отдает) один ион Н⁺ или ОН", а в окислительно-восстановительных реакциях принимает (или отдает) один электрон.

В химии это понятие важно для количественных расчетов. Иеремией Вениамином Рихтером (1762—1807) в 1792 г. был установлен закон эквивалентов.

Закон эквивалентов, химические вещества реагируют друг с другом в равных количествах эквивалентов.

Пример. Рассмотрим реакцию Н₃Р0₄ + 2NaOII = Na₂IIP0₄ + 2II₂0.

В ходе этой реакции только два атома водорода в фосфорной кислоте замещаются на атомы натрия. Иными словами, в реакцию вступают два иона Н Тогда, по определению, эквивалентом Н₃Р0₄ будет являться условная частица ½Н₃Р0₄, так как если одна молекула Н₃Р0₄ предоставляет два иона Н⁺, то один ион Н* дает половина молекулы Н₃Р0₄. С другой стороны, на реакцию с фосфорной кислотой формульная единица гидроксида натрия отдает один ион ОН". Следовательно, химическим эквивалентом щелочи является вся частица NaOH.

Из рассмотрения примера мы можем отметить, что в данном случае в реакции участвуют два эквивалента фосфорной кислоты (одна формульная единица) и два эквивалента гидроксида натрия (две формульные единицы). Число, показывающее, какая часть формульной единицы соответствует эквиваленту, называется фактором эквивалентности (/,). Фактор эквивалентности — это безразмерная величина, которая меньше либо равна 1. Формулы расчета фактора эквивалентности приведены в табл. В.З.

Обратная величина 1 //_э = z (число эквивалентности) показывает количество эквивалентов в одной формульной единице.

Эквивалент как частица может быть охарактеризован молярной массой и определенным количеством вещества п_э.

Молярная масса эквивалента (М_}) — это масса одного моля эквивалента. Она равна произведению молярной массы вещества на фактор эквивалентности:

М, = М-/_Э.

Таблица В. З

Формулы расчета фактора эквивалентности

Частица.	Фактор эквивалентности.	Примеры.
Простое вещество.		/Э(Н2) = 1/(2 1)= ½; /,(0,)=1/(2−2)=¼; /,(С12) = 1/(2−1) = ½.
Оксид.		/э(СгА) = 1/(2−3) = 1/6; /"(СгО) = 1/(1 -2) — ½; /,(Н20) = 1/(2−1)= ½; Л (Р2О5)=1/(2−5) = 1/10.
Кислота.		/э(Н280,) = 1/1 = 1 (основность равна 1) или Л (Н25 04) = ½ (основность равна 2).
Основание.		Л (Си (ОН)2) =1/1 = 1 (кислотность равна 1) или /,(Си (ОН)2) = ½ (кислотность равна 2).
Соль.		ЛААСА) = 1/(2−3) = 1/6 (расчет по металлу) или Л (Сг2(804)3)= 1/(3−2)= 1/6 (расчет по кислотному остатку).
Частица в окислительновосстановительных реакциях.		Ре2* + 2е — Ре°. /,(Ре2+) = ½; Мп04 + 8Н- + 5е — Мп2* + 4Н20 /э(Мп04) = 1/5.
Ион.		//804)= ½.

Из закона эквивалентов следует, что массы реагирующих и образующихся веществ т пропорциональны молярным массам их эквивалентов М_э.

Для любых двух веществ, участвующих в химической реакции, можно записать: