등가 무게 : 사용 및 계산 방법 (예제 포함) - 화학 - 2026

물질 의 당량 (PE)은 화학 반응에 참여하는 것으로 적정의 기초로 사용됩니다. 반응 유형에 따라 어떤 방식 으로든 정의 할 수 있습니다.

산-염기 반응의 경우 PE는 1 몰의 H ⁺ (1.008g) 를 공급하거나 반응하는 데 필요한 물질의 그램 단위 중량입니다 . 산화 환원 반응의 경우 전자 1 몰을 공급하거나 반응하는 데 필요한 물질의 중량 (그램)입니다.

출처 : M. Minderhoud (Amada44의 흰색 배경), Wikimedia Commons를 통해

침전 또는 복합 형성 반응의 경우 1가 양이온 1 ​​몰, 2가 양이온 1/2 몰, 3가 양이온 1/3 몰을 공급하거나 반응하는 데 필요한 물질의 무게 . 등등.

처음에는 약간 복잡해 보이지만 일부 물질은 항상 동일한 방식으로 화학적으로 작용합니다. 따라서 케이스에 주어진 PE 값을 배우는 것은 어렵지 않습니다.

당량의 유래

John Dalton (1808)은 수소의 당량을 질량 단위로 제안했습니다. 그러나 이러한 접근 방식에 대한 많은 이의가 제기되었습니다. 예를 들어, 대부분의 원소는 수소와 직접 반응하여 단순 화합물 (XH)을 형성하지 않습니다.

또한, 과망간산 염과 같은 다양한 산화 상태를 가진 원소는 하나 이상의 당량을 가지고 있습니다. 이로 인해 당량을 질량 단위로 받아들이 기가 어려웠습니다.

원소의 화학적 특성이 원자량의 순서와 관련이 있다는 그의 주기율표 Dimitri Mendeleev (1869)의 발표는 당량을 단위로 사용하는 것에 반대하는 사람들의 강력한 주장을 구성했습니다. 질량.

실제로 화학 양 론적 계산은 몰 단위로 수행 할 수 있으므로 "등가"라는 용어를 사용할 필요가 없습니다. 그러나이 용어는 자주 사용되며 무시해서는 안됩니다.

편의상 "등가"라는 용어가 도입되었습니다. 산의 등가물이 임의의 염기의 등가물과 반응합니다. 산화제 1 당량은 환원제 1 당량 등과 반응합니다.

응용

일반 화학에 사용

궤조

원소와 화합물에서 PE의 사용은 몰 질량의 사용으로 대체되었습니다. 주된 이유는 등가 중량 이상의 원소와 화합물이 존재하기 때문입니다.

예를 들어 원자량이 55.85g / mol 인 원소 인 철 (Fe)은 +2와 +3의 두 가지 원자가를 가지고 있습니다. 따라서 두 개의 등가 무게가 있습니다. 원자가 +2로 작동하면 등가 무게는 27.93g / eq입니다. 원자가 +3을 사용할 때 당량은 18.67g / eq입니다.

물론 당량의 Fe가 존재한다고 말할 수는 없지만 원자량 Fe의 존재는 지적 할 수있다.

산

인산의 분자량은 98g / mol입니다. H로이 산 해리되면 ⁺ + H ₂ PO ₄ ^- 이 H 1 몰 해제 때문에, 98g / 당량의 당량을 갖는 ^+를 . 인산이 H ⁺ + HPO ₄ ^2– 로 해리되면 당량은 (98 g.mol ^-1 ) / (2eq / mol ^-1 ) = 49g / eq입니다. 이 해리에서 H ₃ PO ₄ 는 2 몰의 H ^+를 방출 합니다.

수성 매질에서는 적정 할 수 없지만 H ₃ PO ₄ 는 3 H ⁺ + PO ₄ ^3– 로 해리 될 수 있습니다 . 이 경우 당량은 (98 g.mol ^-1 ) / (3 eq. mol ^-1 ) = 32.7 g / eq입니다. H ₃ PO ₄ 는이 경우 3 몰의 H ^{+를 전달} 합니다.

따라서 인산은 3 당량까지 있습니다. 그러나 이것은 고립 된 경우가 아닙니다. 예를 들어 황산은 두 개의 당량을 가지고 있고 탄산도 가지고 있습니다.

체적 분석에 사용

-물질을 칭량하는 동안 발생할 수있는 오류를 줄이기 위해 분석 화학에서는 더 큰 등가 중량의 물질을 사용하는 것이 좋습니다. 예를 들어, 다른 당량의 산을 가진 수산화 나트륨 용액의 적정에서. 당량이 가장 높은 산을 사용하는 것이 좋습니다.

-수산화 나트륨과 반응 할 수있는 고체 산의 질량을 사용하는 경우, 3 가지 고체 산 (옥살산 이수화 물, 칼륨 산 프탈레이트 및 칼륨 수소 요오드 산염) 중에서 선택할 수 있습니다. 각각 63.04g / eq, 204.22g / eq 및 389g / eq.

이 경우, 수산화 나트륨 적정에 요오드화 수소 칼륨 산을 사용하는 것이 바람직하다. 그 이유는 당량이 높기 때문에 칭량 할 때 발생하는 상대 오차가 적기 때문이다.

중량 분석에 사용

등가 중량은이 물질 분석 기법에서 자체 방식으로 정의됩니다. 여기서는 분석 물 1g에 해당하는 침전물의 질량입니다. 이것은 수행중인 연구 또는 분석에서 관심있는 요소 또는 화합물입니다.

중량 측정에서는 분석 결과를 분석 물질 질량의 일부로 인용하는 것이 일반적이며 종종 백분율로 표시됩니다.

등가 계수는 일반적으로 그램으로 표시되는 분석 물질의 질량을 얻기 위해 침전물의 질량을 곱해야하는 수치 계수로 설명됩니다.

니켈의 중량 측정

예를 들어, 니켈의 중량 측정에서이를 포함하는 침전물은 몰 질량이 288.915g / mol 인 비스 (니켈 디메틸 글리 옥시 메이트)입니다. 니켈의 몰 질량은 58.6934g / mol입니다.

침전물의 몰 질량을 니켈의 몰 질량으로 나눈 결과는 다음과 같습니다.

288.915 g.mol ^-1 / 58.6934 g.mol ^-1 = 4.9224. 이것은 4.9224g의 화합물이 1g의 니켈과 같음을 의미합니다. 즉, 4.9224g의 침전물에는 1g의 니켈이 포함되어 있습니다.

등가 계수는 니켈의 몰 질량을이를 포함하는 침전물의 몰 질량으로 나누어 계산됩니다 : 58.693 g.mol ^-1 / 288.915 g.mol ^-1 = 0.203151. 이것은 니켈 함유 침전물 1g 당 0.203151g의 니켈이 있음을 알려줍니다.

고분자 화학에 사용

고분자 화학에서 중합 시약의 당량은 반응성이 1 당량 인 고분자의 질량입니다.

이온 교환 폴리머의 경우 특히 중요합니다. 이온 교환 폴리머 1 당량은 1 몰의 단일 전하 이온을 교환 할 수 있습니다. 이중으로 하전 된 이온은 반몰 밖에되지 않습니다.

중합체의 반응성을 당량의 역으로 ​​표현하는 것이 일반적이며 이는 mmol / g 또는 meq / g 단위로 표시됩니다.

그것을 계산하는 방법? 예

-화학 원소의 당량

원자량을 원자가로 나눈 값입니다.

Peq = Pa / v

등가 무게가 하나만있는 항목과 2 개 이상을 가질 수있는 항목이 있습니다.

칼슘의 상당량

원자량 = 40g / mol

발렌시아 = +2

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

20g / eq

알루미늄 상당 중량

원자량 = 27g / mol

발렌시아 = +3

PEQ = 27 g.mol ^-1 / 3 eq.mol ^-1

9g / eq

니켈 당량

원자량 = 58.71g / mol

발렌시아 = +2 및 +3

니켈은 원자가 +2로 반응 할 때와 원자가 +3으로 반응 할 때에 해당하는 두 개의 당량을 가지고 있습니다.

Peq = 58.71 g.mol ^-1/2 eq.mol ^-1

29.35g / eq

PEQ = 58.71 g.mol ^-1 / 3 eq.mol ^-1

19.57g / eq

-산화물의 당량

산화물의 당량을 계산하는 한 가지 방법은 분자량을 금속의 원자가 곱과 금속의 아래 첨자로 나누는 것입니다.

Peq = Pm / V S

Pm = 산화물의 분자량.

V = 금속 원자가

S = 금속의 아래 첨자

제품 V · S는 양이온의 총 또는 순 전하를 나타냅니다.

산화 알루미늄 (Al

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

102g / 몰

발렌시아 = +3

아래 첨자 = 2

Peq Al ₂ O ₃ = Pm / V S

PEQ 알 ₂ O ₃ = 102 g.mol ^-1 / 3 eqmol ^-1 . 두

17g / eq

화학량 론을 기반으로이 문제를 해결하는 또 다른 방법이 있습니다. 102g의 알루미늄 산화물에는 54g의 알루미늄과 48g의 산소가 있습니다.

Peq del Al = 원자량 / 발렌시아

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

9g / eq

알루미늄의 당량 (9g / eq)을 기준으로 54g의 알루미늄에 6 당량의 알루미늄이있는 것으로 계산됩니다.

그런 다음 당량의 특성으로부터 : 6 당량의 알루미늄은 6 당량의 산소와 반응하여 6 당량의 산화 알루미늄을 생성합니다.

102g에서. 알루미늄 산화물의 6 당량이 있습니다.

그러므로:

작은 Al ₂ O ₃ = 102g / 6 eq

17g / eq

-베이스의 상당 무게

당량은 분자량을 옥시 히 드릴 기 (OH)의 수로 나눈 값입니다.

수산화철, Fe (OH)의 당량

분자량 = 90g / mol

OH 번호 = 2

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

45g / eq

-산의 당량

일반적으로 분자량을 포기하거나 방출하는 수소의 수로 나눈 값입니다. 그러나 폴리 로톤 산은 다양한 방식으로 H를 해리하거나 방출 할 수 있으므로 하나 이상의 당량을 가질 수 있습니다.

염산, HCl의 당량

HCl 당량 = 분자량 / 수소 수

PEQ 염산 g.mol = ^-1 / 1 eq.mol ^-1

36.5g / eq

황산의 당량

황산 (H ₂ SO ₄ )은 두 가지 방식으로 해리 될 수 있습니다.

H ₂ SO ₄ => H ⁺ + HSO ₄ ^-

H ₂ SO ₄ => 2 H ⁺ + SO ₄ ^2-

그가 H ⁺ 그의 PE 를 발표하면 :

분자량 = 98g / mol

PEQ = 98 g.mol ^-1 / 1 eq.mol ^-1

98g / 소

그리고 2H ⁺ 를 출시하면 :

분자량 = 98g / mol

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

49g / eq

동일한 이유로, 인산 (H 들어 ₃ PO ₄ 분자량 98) g / 몰 당량 세 개까지 가질 수있다 : 98 g / 당량 49 g / 당량 및 32.67 g / 당량.

-소금의 상당량

마지막으로, 염의 당량은 분자량을 금속의 원자가와 금속의 첨자의 곱으로 나누어 계산할 수 있습니다.

PE = PM / V S

황산 철 Fe

분자량 = 400g / mol

철 원자가 = +3 eq / mol

철 아래 첨자 = 2

PEQ = 400 g.mol ^-1 / 3 eq.mol ^-1 × 2

66.67g / eq

참고 문헌

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