Рассчитайте эквивалентную массу калия в K2O; эквивалентные массы: K2O, KOH, H3AlO3, AlPO4 ПОМОГИТЕ!

Эквивалентная масса вещества определяется как количество массы этого вещества, которое реагирует или замещает один моль водорода в химической реакции. Она рассчитывается по формуле:

[ \text{Эквивалентная масса} = \frac{\text{Молярная масса вещества}}{\text{Число эквивалентов вещества в реакции}} ]

Теперь разберём каждый случай по отдельности.

1. Эквивалентная масса калия (K) в (K_2O)

Молекула (K_2O) состоит из двух атомов калия ((K)) и одного атома кислорода ((O)). Рассмотрим, как вещество (K_2O) участвует в реакции. Например, в реакции с водой:

[ K_2O + H_2O \rightarrow 2KOH ]

Каждая молекула (K_2O) даёт 2 эквивалента ионов калия ((K^+)). Следовательно, один эквивалент массы вещества (K_2O) соответствует одному иону калия ((K^+)).

1. Рассчитаем молярную массу (K_2O):
   [ \text{Молярная масса } K_2O = 2 \cdot 39.1 + 16 = 94.2 \, \text{г/моль}. ]

2. Число эквивалентов (K_2O) в реакции:
   Поскольку (K_2O) отдаёт 2 иона калия ((K^+)), число эквивалентов равно 2.

3. Эквивалентная масса (K_2O):
   [ \text{Эквивалентная масса } K_2O = \frac{\text{Молярная масса } K_2O}{\text{Число эквивалентов}} = \frac{94.2}{2} = 47.1 \, \text{г/моль}. ]

2. Эквивалентная масса (KOH)

Гидроксид калия ((KOH)) является сильным основанием и в водном растворе полностью диссоциирует на ионы:

[ KOH \rightarrow K^+ + OH^- ]

Каждая молекула (KOH) отдаёт один эквивалент иона гидроксила ((OH^-)).

1. Рассчитаем молярную массу (KOH):
   [ \text{Молярная масса } KOH = 39.1 + 16 + 1 = 56.1 \, \text{г/моль}. ]

2. Число эквивалентов (KOH) в реакции:
   (KOH) отдаёт один эквивалент ((OH^-)), поэтому число эквивалентов равно 1.

3. Эквивалентная масса (KOH):
   [ \text{Эквивалентная масса } KOH = \frac{\text{Молярная масса } KOH}{\text{Число эквивалентов}} = \frac{56.1}{1} = 56.1 \, \text{г/моль}. ]

3. Эквивалентная масса (H_3AlO_3)

(H_3AlO_3) является слабой кислотой, которая может отдавать три протона ((H^+)):

[ H_3AlO_3 \rightarrow 3H^+ + AlO_3^{3-} ]

1. Рассчитаем молярную массу (H_3AlO_3):
   [ \text{Молярная масса } H_3AlO_3 = 3 \cdot 1 + 27 + 3 \cdot 16 = 78 \, \text{г/моль}. ]

2. Число эквивалентов (H_3AlO_3) в реакции:
   (H_3AlO_3) отдаёт 3 эквивалента ((H^+)), поэтому число эквивалентов равно 3.

3. Эквивалентная масса (H_3AlO_3):
   [ \text{Эквивалентная масса } H_3AlO_3 = \frac{\text{Молярная масса } H_3AlO_3}{\text{Число эквивалентов}} = \frac{78}{3} = 26 \, \text{г/моль}. ]

4. Эквивалентная масса (AlPO_4)

Фосфат алюминия ((AlPO_4)) может выступать как слабая кислота или слабое основание в зависимости от реакции. В случае кислоты он может отдавать 1 протон ((H^+)).

1. Рассчитаем молярную массу (AlPO_4):
   [ \text{Молярная масса } AlPO_4 = 27 + 31 + 4 \cdot 16 = 122 \, \text{г/моль}. ]

2. Число эквивалентов (AlPO_4):
   (AlPO_4) отдаёт 1 эквивалент ((H^+)), поэтому число эквивалентов равно 1.

3. Эквивалентная масса (AlPO_4):
   [ \text{Эквивалентная масса } AlPO_4 = \frac{\text{Молярная масса } AlPO_4}{\text{Число эквивалентов}} = \frac{122}{1} = 122 \, \text{г/моль}. ]

Итоговые эквивалентные массы:

• (K_2O): (47.1 \, \text{г/моль}),
• (KOH): (56.1 \, \text{г/моль}),
• (H_3AlO_3): (26 \, \text{г/моль}),
• (AlPO_4): (122 \, \text{г/моль}).

Эквивалентная масса соединения определяется как его молярная масса, делённая на количество эквивалентов.

1. Для K2O:

   • Молярная масса K2O = 2(39.1) + 16 = 94.2 г/моль.
   • Количество эквивалентов (количество K^+) = 2.
   • Эквивалентная масса K2O = 94.2 г/моль / 2 = 47.1 г/экв.

2. Для KOH:

   • Молярная масса KOH = 39.1 + 16 + 1 = 56.1 г/моль.
   • Количество эквивалентов (количество K^+) = 1.
   • Эквивалентная масса KOH = 56.1 г/моль / 1 = 56.1 г/экв.

3. Для H3AlO3:

   • Молярная масса H3AlO3 = 3(1) + 26.98 + 3(16) = 54.98 г/моль.
   • Количество эквивалентов (количество H^+) = 3.
   • Эквивалентная масса H3AlO3 = 54.98 г/моль / 3 ≈ 18.33 г/экв.

4. Для AlPO4:

   • Молярная масса AlPO4 = 26.98 + 30.97 + 4(16) = 121.94 г/моль.
   • Количество эквивалентов (количество Al^3+) = 1.
   • Эквивалентная масса AlPO4 = 121.94 г/моль / 1 = 121.94 г/экв.

Итак:

• Эквивалентная масса K2O = 47.1 г/экв.
• Эквивалентная масса KOH = 56.1 г/экв.
• Эквивалентная масса H3AlO3 ≈ 18.33 г/экв.
• Эквивалентная масса AlPO4 = 121.94 г/экв.

Чтобы рассчитать эквивалентную массу соединения, необходимо знать его молекулярную массу и количество эквивалентов вещества, которое оно может отдать или принять в реакции.

1. Эквивалентная масса K2O (оксид калия):

   • Молекулярная масса K2O:
     • K (калий) = 39.1 г/моль, в K2 - 2 * 39.1 = 78.2 г/моль.
     • O (кислород) = 16.0 г/моль.
     • Общая молекулярная масса K2O = 78.2 + 16.0 = 94.2 г/моль.
   • В реакции K2O может отдать 2 эквивалента K+, так как каждый атом калия может отдать один электрон. Поэтому эквивалентная масса K2O: [ \text{Эквивалентная масса K2O} = \frac{\text{Молекулярная масса K2O}}{\text{число эквивалентов}} = \frac{94.2 \text{ г/моль}}{2} = 47.1 \text{ г/эквивалент}. ]

2. Эквивалентная масса KOH (гидроксид калия):

   • Молекулярная масса KOH:
     • K = 39.1 г/моль, O = 16.0 г/моль, H = 1.0 г/моль.
     • Общая молекулярная масса KOH = 39.1 + 16.0 + 1.0 = 56.1 г/моль.
   • KOH может отдать один эквивалент OH-. Поэтому: [ \text{Эквивалентная масса KOH} = \frac{56.1 \text{ г/моль}}{1} = 56.1 \text{ г/эквивалент}. ]

3. Эквивалентная масса H3AlO3 (алюминиевый гидроксид):

   • Молекулярная масса H3AlO3:
     • H = 1.0 г/моль, Al = 27.0 г/моль, O = 16.0 г/моль.
     • Общая молекулярная масса H3AlO3 = 3 1.0 + 27.0 + 3 16.0 = 3 + 27 + 48 = 78.0 г/моль.
   • H3AlO3 может отдать 3 эквивалента H+. Поэтому: [ \text{Эквивалентная масса H3AlO3} = \frac{78.0 \text{ г/моль}}{3} = 26.0 \text{ г/эквивалент}. ]

4. Эквивалентная масса AlPO4 (фосфат алюминия):

   • Молекулярная масса AlPO4:
     • Al = 27.0 г/моль, P = 31.0 г/моль, O = 16.0 г/моль.
     • Общая молекулярная масса AlPO4 = 27.0 + 31.0 + 4 * 16.0 = 27 + 31 + 64 = 122.0 г/моль.
   • AlPO4 может отдать 1 эквивалент Al3+ и 1 эквивалент PO4^3-. То есть в общей сложности 2 эквивалента. Поэтому: [ \text{Эквивалентная масса AlPO4} = \frac{122.0 \text{ г/моль}}{1} = 122.0 \text{ г/эквивалент}. ]

Таким образом, эквивалентные массы соединений:

• K2O: 47.1 г/эквивалент
• KOH: 56.1 г/эквивалент
• H3AlO3: 26.0 г/эквивалент
• AlPO4: 122.0 г/эквивалент