Окислительно-восстановительный эквивалент
Окислительно-восстановительный эквивалент — условная частица вещества, которая соответствует отдаче или присоединению одного моля электронов в данной реакции. Это понятие используют, чтобы сравнивать количества окислителя и восстановителя по числу переданных электронов.
Число эквивалентов вещества находят по количеству электронов, участвующих в реакции. Сначала определяют, сколько электронов отдаёт или принимает одна частица вещества. Для этого удобно использовать электронный баланс. Важно: эквивалент зависит от конкретной реакции и степени окисления элемента.
Формула
Здесь \(n_{экв}\) — количество эквивалентов, \(n(e^-)\) — количество переданных электронов, \(M_{экв}\) — молярная масса эквивалента, \(M\) — молярная масса вещества, а \(z\) — число электронов, отдаваемых или принимаемых одной формульной единицей. Если частица принимает или отдаёт \(2\) электрона, её молярная масса эквивалента равна \(M/2\).
В кислой среде ион \(\mathrm{MnO_4^-}\) восстанавливается до \(\mathrm{Mn^{2+}}\). Марганец изменяет степень окисления с \(+7\) до \(+2\), поэтому одна частица принимает \(5\) электронов. Следовательно, \(z=5\), а молярная масса эквивалента перманганата равна \(M(\mathrm{KMnO_4})/5\).
Окислительно-восстановительный эквивалент не равен просто иону или молекуле вещества. Одна и та же частица может иметь разные эквиваленты в разных реакциях, если меняется число переданных электронов. Также эквивалент не следует путать со степенью окисления: степень окисления помогает определить число электронов, но сама эквивалентом не является.
Сколько электронов соответствует одной формульной единице \(\mathrm{Fe^{2+}}\), превращающейся в \(\mathrm{Fe^{3+}}\)?
Понятие особенно полезно в окислительно-восстановительных процессах, где количества окислителя и восстановителя связаны равенством числа отданных и принятых электронов. В задачах на окислительно-восстановительное титрование эквиваленты позволяют записывать соотношения между реагентами.
Главное
- Один окислительно-восстановительный эквивалент соответствует передаче одного моля электронов.
- Молярная масса эквивалента равна \(M/z\), где \(z\) — число электронов на одну формульную единицу.
- Значение эквивалента зависит от конкретной реакции и степени окисления элемента.