6
А.М. Голубев, Г.Ю. Ломакина, О.И. Романко, А.Д. Смирнов
Студенты должны уметь корректно использовать понятия моль, мо-
лярная масса, количество вещества, формульная единица, масса вещества,
объем вещества, молярный объем газа. К сожалению, используемое в не-
которых школьных курсах определение молярной массы вещества как
отношение массы вещества к количеству вещества, нельзя признать кор-
ректным. Студенты должны четко представлять, что молярная масса ве-
щества — это табличное значение, соответствующее массе определенного
количества вещества 1 моль, равному числу Авогадро 6,022∙10
23
. Масса
вещества определяется экспериментально. Следовательно, используя экс-
периментально определенную массу вещества и табличное значение мо-
лярной массы вещества можно рассчитать количество вещества.
Понятие «эквивалент» относится к частице вещества, а не к его
массе, как это было принято ранее [14]. Формульная единица
вещества — условная или реальная частица, состав которой выражает-
ся химической формулой. Не все формульные единицы соответствуют
реально существующим частицам. Например, молекулы водорода Н
2
и
молекулы воды Н
2
О — это реально существующие частицы, а формуль-
ная единица Na
2
SO
4
∙ 10H
2
O не соответствует реальной частице.
Частица эквивалент — это реальная или условная часть формуль-
ной единицы, эквивалентная в химической реакции одному иону водо-
рода, или способная присоединить или выделить один электрон. Таким
образом, понятие эквивалент оказывается связанным с зарядом или
степенью окисления вещества, для расчета которого и необходимы на-
выки алгебраических вычислений.
Количество частиц-эквивалентов в одной формульной единице ве-
щества называется эквивалентным числом вещества
Z
. Это число может
быть либо равно 1, либо больше 1. Соответственно количество вещества
эквивалентов
n
Э
=
Zn
, где
n —
количество вещества. Молярная масса
эквивалентов вещества может быть меньше или быть равной молярной
массе вещества:
М
Э
=
М
/
Z
. Так как
n
=
m
/
M
, то
n
Э
=
m
/
M
Э
. Эквивалентное
число
Z
определяется в зависимости от типа реакции, в которой участву-
ет конкретное вещество. Серная кислота H
2
SO
4
может участвовать в об-
менных реакциях, с замещением одного (
Z
= 1) или двух ионов водорода
(
Z
= 2) в каждой формульной единице. Если она участвует в оксислитель-
но-восстановительных реакциях с изменением степени окисления атомов
серы, то эквивалентное число
Z
может принимать значения 2 (образует-
ся S
+4
), 6 (образуется S) или 8 (образуется S
–2
).
Для расчета молярного объема эквивалентов газа надо молярный
объем газа разделить на эквивалентное число, то есть
V
MЭ
=
VM
/
Z
.
Закон эквивалентов в современной трактовке формулируется сле-
дующим образом: количества вещества эквивалентов двух веществ,
вступающих в химическую реакцию и реагирующих полностью, равны
между собой. Математическое выражение закона эквивалентов:
n
Э
(1) =
n
Э
(2).
