Penggunaan bobot yang setara dan cara menghitungnya (dengan contoh)



itu berat setara (PE) suatu zat adalah zat yang berpartisipasi dalam reaksi kimia, dan digunakan sebagai dasar titrasi. Bergantung pada jenis reaksi, itu dapat didefinisikan dengan satu atau lain cara.

Untuk reaksi asam-basa, PE adalah berat dalam gram zat yang diperlukan untuk memasok atau bereaksi dengan satu mol H+ (1.008 g); untuk reaksi redoks, berat dalam gram zat yang diperlukan untuk memasok atau bereaksi dengan satu mol elektron.

Untuk presipitasi atau reaksi pembentukan kompleks, berat zat yang diperlukan untuk memasok atau bereaksi dengan satu mol kation monovalen, 1/2 mol kation divalen, 1/3 mol kation trivalen . Dan sebagainya.

Meskipun pada awalnya tampak agak rumit, beberapa zat selalu berperilaku kimia dengan cara yang sama; oleh karena itu, tidak sulit untuk mempelajari nilai PE yang diberikan kasus.

Indeks

  • 1 Asal dengan berat setara
  • 2 Penggunaan
    • 2.1 Penggunaan dalam kimia umum 
    • 2.2. Digunakan dalam analisis volumetrik
    • 2.3. Digunakan dalam analisis gravimetri
    • 2.4 Penggunaan dalam kimia polimer
  • 3 Bagaimana cara menghitungnya? Contohnya
    • 3.1 - Bobot setara dari suatu unsur kimia
    • 3.2 - Berat setara dengan oksida
    • 3.3 Bobot yang setara dari sebuah alas
    • 3.4 - Bobot setara asam
    • 3.5 - Berat setara garam
  • 4 Referensi

Asal beratnya setara

John Dalton (1808) mengusulkan berat setara hidrogen sebagai satuan massa. Namun, serangkaian keberatan terhadap pendekatan ini muncul. Sebagai contoh, ditunjukkan bahwa sebagian besar elemen tidak bereaksi langsung dengan hidrogen untuk membentuk senyawa sederhana (XH).

Selain itu, unsur-unsur dengan berbagai tingkat oksidasi, misalnya permanganat, memiliki lebih dari berat setara. Ini menghambat penerimaan bobot yang setara sebagai satuan massa.

Presentasi oleh Dimitri Mendeleev (1869) dari tabel periodiknya, di mana sifat-sifat kimia dari unsur-unsur tersebut terkait dengan urutan urutan bobot atomnya, merupakan argumen kuat dari mereka yang keberatan dengan penggunaan bobot setara sebagai satu unit massa.

Sebenarnya, tidak perlu menggunakan istilah "setara", karena perhitungan stoikiometrik dapat dilakukan dalam hal mol. Namun, istilah ini sering digunakan dan tidak nyaman untuk mengabaikannya.

Untuk kenyamanan, istilah "setara" diperkenalkan: setara dengan asam apa pun bereaksi dengan setara dengan basa apa pun; Setara dengan zat pengoksidasi bereaksi dengan setara dengan zat pereduksi apa pun, dll..

Penggunaan

Gunakan dalam kimia umum

Logam

Penggunaan PE dalam elemen dan senyawa kimia telah digantikan oleh penggunaan massa molar. Alasan utamanya adalah keberadaan unsur dan senyawa dengan berat lebih dari setara.

Misalnya, besi (Fe), unsur dengan berat atom 55,85 g / mol, memiliki dua valensi: +2 dan +3. Oleh karena itu, ia memiliki dua bobot setara: ketika ia bekerja dengan valensi +2, bobot setaranya adalah 27,93 g / eq; sementara, ketika menggunakan valensi +3, bobot setaranya adalah 18,67 g / eq.

Tentu saja, kita tidak dapat berbicara tentang keberadaan bobot Iman yang setara, tetapi kita dapat menunjukkan keberadaan bobot atom Iman.

Asam

Asam fosfat memiliki berat molekul 98 g / mol. Asam ini bila dipisahkan dalam H+ + H2PO4-,  Beratnya setara dengan 98 g / eq, karena melepaskan 1 mol H+. Jika asam fosfat berdisosiasi dalam H+ +  HPO42-, berat setara adalah (98 g.mol-1) / (2eq / mol-1) = 49 g / eq. Dalam disosiasi ini H3PO4 melepaskan 2 mol H+.

Meskipun tidak dapat dititrasi dalam media berair, H3PO4 dapat berdisosiasi dalam 3 jam+  +   PO43-. Dalam hal ini, berat setara adalah (98 g.mol-1) / (3 eq.mol-1) = 32,7 g / eq. H3PO4 pengiriman dalam hal ini 3 mol H+.

Kemudian, asam fosfat memiliki hingga 3 bobot setara. Tapi ini bukan kasus terisolasi, misalnya, asam sulfat memiliki dua bobot setara dan asam karbonat juga hadir.

Gunakan dalam analisis volumetrik

-Untuk mengurangi kesalahan yang mungkin dilakukan selama tindakan menimbang zat, penggunaan zat dengan berat setara yang lebih besar lebih disukai dalam kimia analitik. Misalnya, dalam evaluasi larutan natrium hidroksida dengan asam dengan bobot setara yang berbeda. Dianjurkan untuk menggunakan asam dengan berat setara yang lebih besar.

-Dalam penggunaan massa asam padat yang dapat bereaksi dengan natrium hidroksida, Anda memiliki opsi untuk memilih di antara tiga asam padat: asam oksalat dihidrat, asam kalium ftalat dan asam kalium hidrogenoiatat, dengan bobot setara masing-masing dari 63,04 g / eq, 204,22 g / eq dan 389 g / eq.

Dalam hal ini, lebih disukai untuk menggunakan kalium hidrogen peroksida dalam evaluasi natrium hidroksida, karena kesalahan relatif yang dibuat ketika menimbangnya lebih rendah ketika memiliki berat setara yang lebih besar..

Gunakan dalam analisis gravimetri

Berat yang setara didefinisikan dengan caranya sendiri dalam teknik ini untuk analisis zat. Di sini, itu adalah massa endapan yang sesuai dengan satu gram analit. Ini adalah elemen atau gabungan minat dalam studi atau analisis yang sedang dilakukan.

Dalam gravimetri adalah umum untuk mengutip hasil analisis sebagai sebagian kecil dari massa analit, sering dinyatakan sebagai persentase.

Faktor ekivalensi dijelaskan sebagai faktor numerik dimana massa endapan dikalikan untuk mendapatkan massa analit, biasanya dinyatakan dalam gram.

Penentuan gravimetri nikel

Misalnya, dalam penentuan gravimetri nikel endapan yang mengandungnya adalah nikel bis (dimethylglyoxylate) dengan massa molar 288,915 g / mol. Massa molar nikel adalah 58,6934 g / mol.

Massa molar endapan antara massa molar nikel menghasilkan hasil sebagai berikut:

288.915 g.mol-1/ 58.6934 g.mol-1 = 4.9224. Ini berarti bahwa 4,9224 g senyawa sama dengan 1 g nikel; atau dengan kata lain, 4,9224 g endapan mengandung 1 g nikel.

Faktor ekivalensi dihitung dengan membagi massa molar nikel dengan massa molar endapan yang mengandungnya: 58.693 g.mol-1/ 288.915 g.mol-1 = 0,203151. Ini memberitahu kita bahwa per gram endapan yang mengandung nikel ada 0,203151 g nikel.

Penggunaan dalam kimia polimer

Dalam kimia polimer, berat ekivalen reagen polimerisasi adalah massa polimer yang memiliki padanan reaktivitas.

Ini khususnya penting dalam kasus polimer penukar ion: satu ekuivalen dari polimer penukar ion dapat menukar satu mol ion bermuatan tunggal; tetapi hanya setengah mol ion bermuatan ganda.

Biasanya untuk mengekspresikan reaktivitas suatu polimer sebagai kebalikan dari berat setara, yang dinyatakan dalam satuan mmol / g atau meq / g.

Bagaimana cara menghitungnya? Contohnya

-Berat yang setara dengan unsur kimia

Ini diperoleh dengan membagi berat atomnya dengan valensinya:

Peq = Pa / v

Ada elemen yang hanya memiliki bobot setara dan elemen yang dapat memiliki 2 atau lebih.

Berat setara kalsium

Berat atom = 40 g / mol

Valencia = +2

Peq = 40 g.mol-1/2eq.mol-1

20 g / eq

Berat setara aluminium

Berat atom = 27 g / mol

Valencia = +3

Peq = 27 g.mol-1/ 3 eq.mol-1

9 g / eq

Berat setara nikel

Berat atom = 58,71 g / mol

Valencia = +2 dan +3

Nikel memiliki dua bobot setara yang sesuai dengan ketika bereaksi dengan valensi +2 dan ketika bereaksi dengan valensi +3.

Peq = 58,71 g.mol-1/ 2 eq.mol-1

29,35 g / eq

Peq = 58,71 g.mol-1/ 3 eq.mol-1

19,57 g / eq

-Berat setara dengan oksida

Salah satu cara untuk menghitung berat setara oksida adalah dengan membagi berat molekulnya antara produk valensi logam dengan subskripsi logam.

Peq = Pm / V · S

Pm = berat molekul oksida.

V = pembongkaran logam

S = subskrip logam

Produk V · S disebut sebagai muatan total atau bersih kation.

Berat setara aluminium oksida (Al2O3)

Berat molekul = Al (2 x 27 g / mol) + O (3 x 16 g / mol)

102 g / mol

Valencia = +3

Subindex = 2

Peq Al2O3 = Pm / V · S

Peq Al2O3 = 102 g.mol-1/ 3 eqmol-1. 2

17 g / eq

Ada cara lain untuk menyelesaikan masalah ini berdasarkan stoikiometri. Dalam 102 g aluminium oksida ada 54 gram aluminium dan 48 gram oksigen.

Peq del Al = Berat atom / Valencia

27 g.mol-1/ 3 eq.mol-1

9 g / eq

Berdasarkan berat setara aluminium (9 g / eq) dihitung bahwa dalam 54 g aluminium ada 6 setara aluminium.

Kemudian dari sifat-sifat setara: 6 ekuivalen aluminium akan bereaksi dengan 6 ekuivalen oksigen untuk menghasilkan 6 ekuivalen aluminium oksida.

Dalam 102 g. dari aluminium oksida ada 6 padanan.

Oleh karena itu:

Peq dari Al2O3 = 102 g / 6 ek

17 g / eq

-Bobot dasar yang setara

Berat setara diperoleh dengan membagi berat molekulnya dengan jumlah gugus oksihidril (OH).

Berat setara dengan ferro hidroksida, Fe (OH)2

Berat molekul = 90 g / mol

Angka OH = 2

Peq Fe (OH)2 = 90 g.mol-1/ 2 eq.mol-1

45 g / eq

-Berat setara asam

Secara umum, ini diperoleh dengan membagi berat molekulnya dengan jumlah hidrogen yang menghasilkan atau melepaskan. Namun, asam polyprotonic dapat memisahkan atau melepaskan H mereka dalam berbagai bentuk, sehingga mereka dapat memiliki lebih dari berat yang setara.

Berat setara asam klorida, HCl

Berat Setara HCl = berat molekul / nomor hidrogen

Peq HCl = g.mol-1/ 1 eq.mol-1

36,5 g / eq

Berat setara asam sulfat

Asam sulfat (H2SO4) dapat dipisahkan dengan dua cara:

H2SO4 => H+   +    HSO4-

H2SO4 => 2 H+   +    SO42-

Saat Anda melepaskan huruf H+ PE Anda adalah:

Berat molekul = 98 g / mol

Peq = 98 g.mol-1/ 1 eq.mol-1

98 g / peq

Dan ketika merilis 2H+:

Berat molekul = 98 g / mol

Peq = 98 g.mol-1/ 2 eq.mol-1

49 g / eq

Untuk alasan yang sama asam fosfat (H3PO4) dengan berat molekul 98 g / mol, dapat memiliki hingga tiga bobot setara: 98 g / eq, 49 g / eq dan 32,67 g / eq.

-Berat garam setara

Dan akhirnya, Anda dapat menghitung berat setara garam dengan membagi berat molekulnya antara produk valensi logam dengan subskrip logam.

PE = PM / V · S

Fe ferric sulfate2(JADI4)3

Berat molekul = 400 g / mol

Valencia dari besi = +3 eq / mol

Subskrip besi = 2

Peq = 400 g.mol-1/ 3 eq.mol-1 x 2

66,67 g / eq

Referensi

  1. Hari, R. A. JR. Dan Underwood, A. L. Kimia Analitik Kuantitatif. Terjemahan dari 5a Edisi bahasa Inggris. Editorial Prentice Hall Interamericana
  2. Kimia anorganik (s.f.). Penentuan berat setara Oksida. Diperoleh dari: fullquimica.com
  3. Wikipedia. (2018). Berat setara. Diperoleh dari: en.wikipedia.org
  4. Redaksi Encyclopaedia Britannica. (26 September 2016). Berat setara. Encyclopædia Britannica. Diperoleh dari: britannica.com
  5. Ori, Jack. (30 April 2018). Cara Menghitung Berat Setara. Ilmu pengetahuan. Diperoleh dari: sciencing.com
  6. Berat Setara dengan Asam Bagian 2: Titrasi Sampel Asam Tidak Diketahui. (s.f.). Diperoleh dari: fakultas.uml.edu
  7. Bergstresser M. (2018). Berat Setara: Definisi & Formula. Belajar. Diperoleh dari: study.com