חוק שוויון

במילון הגדול, המילה המקבילהלטינית נשמע כמו aequivalens) מסביר איך שווה משהו, או שווה ערך הוא שווה למשנהו, כי זה יכול להחליף בקלות. בכימיה, חוק ושווי (ששימשו מאז שלהי המאה ה -18, הוא לימד בבית הספר, להחיל כימאים וביולוגים ממדינות שונות להלכה ולמעשה) קובע כי כל הכימיקלים להגיב ביחס ושווי שלהם. פתח את החוק היה כימאי גרמני I. ריכטר, שיצירותיו כבר מזמן ידוע. בעבודה של שלושת הכרכים שפורסמו בתקופה שבין 1792 כדי 1794 שנים, תחת הכותרת "עקרונות והרכב, או שיטה למדידת היסודות הכימיים", אקדמית הראתה כי הכימיקלים מגיבים יחס פשוט. הם גם הציגו מונח כגון "ורכב". עכשיו זה קטע שלם של כימיה, המתאר את היחס בין המגיבים להיכנס לאינטראקציה כימית.

ריכטר היה הראשון בעבודותיומשוואות כמותיות של תגובות. הם מייצגים הכניסה מותנית המכיל מידע איכותי וכמותי על התהליכים המתרחשים האינטראקציה של כימיקלים שונים הנקראים ריאגנטים. אפילו במהלך מדע האלכימיה לציון חוקרי אלמנטים פשוטים המשמשים סימנים שונים מאוחר פורמולה מורכבים (מורכבים מכמה אלמנטים) היו כימיקלים גילו. אבל ריכטר IV (תחת השפעת המורה והפילוסוף שלו עמנואל קאנט, שטען כי באזורים מסוימים של מדעי הטבע להכיל הרבה מדע אמיתי מכיוון שהיא מכילה מתמטיקה) המשמשים התזה של נוסחאות כימיות והמונח "והרכב", תיאר את תגובתו של המשוואה כמותי וגילה את חוק השוויון. הנוסחה המבטאת את זה ניתן לכתוב: E2 • m1 = E1 • m2. איפה M1 ו- M2 - משקל חומרים הוא "1" ו- "2", unreacted, ואת A1 ו- A2 - זה ושווי הכימי שלהם.

כדי להבין את חוק השוויון, זה הכרחיכדי להבהיר כי המקבילה היא כמות מותנית או אמיתית של חומר זה יכול לצרף קטיון מימן בתגובות בסיס חומצה או אלקטרון כתוצאה של תגובות הפחתת חמצון. מסה שווה היא המסה של שווה ערך אחד. הוא האמין כי 1 המקבילה של החומר מגיב (או מחליף) עם 1 גרם של מימן או עם 8 גרם של חמצן, או 35.5 גרם של כלור. בפועל, לכמות החומר שבמקרים רבים יש ערך קטן מאוד, ולכן נהוג לבטא אותו בשומות. 1 השומה מכילה מספר קבוע של חלקיקים (אטומים, יונים או מולקולות), היא שווה למספר של Avagadro: NA = 6,02214179 (30) · 1023. המסה של שומה אחת של חומר, המתבטאת בגרמים, שווה באופן מספרי למסה שלה ביחידות אטומיות של מסה.

על פי חוק השוויון,כי טיטרציה חומצה בסיס זורם דרך המשוואה התגובה: Koh + HCl → KCl + H2O, הנובעות אינטראקציה של 1 mole של אשלגן עם 1 חפרפרת של מלח הידרוכלורית חומצה שהושג 1 mol הנקרא אשלגן כלורי, ו 1 חפרפרת של מים. כלומר, במשקל זהה של אשלגן שווה E KOH = 39 + 16 + 1 = 56 גרם חומצה הידרוכלורית - E HCl = 1 + 35 = 36 גרם, אשלגן כלורי - E KCl = 39 + 35 = 74 גרם, מים - E H2O = • 2 1 + 16 = 18 כדי כך לחלוטין לנטרל 56 גרם של אשלגן צורך 36 גרם של חומצה הידרוכלורית. התוצאה תהיה 74 גרם של אשלגן כלורי ו 18 גרם של מים. אבל מאז החוק כי חומרים במשקל, unreacted הפרופורציונליים והשווי שלהם, אז לדעת את הסכום של ריאגנט יכול לחשב כמה ייכנס התגובה או מגיב השני לחשב תשואת מוצר.

לדוגמה, כמה אשלגן כלורי יהיה להיות מיוצר, אםזה ידוע כי חומצה הידרוכלורית נוטרלה לחלוטין על ידי 100 גרם של אשלגן? באמצעות החוק והשווי, ניתן לכתוב: 56 • mKCl = 74 • 100. ואז mKCl = (74 • 100) / 56 = 132 א 'של חומצה הידרוכלורית לנטרול אשלגן נדרש 100 64 100 אם אשלגן העיר גרם לנטרול החומצה הגופרתית: 2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O, זה ידרוש כמות שונה מאוד של חומצה. כפי שצוין על ידי מקדמי stoichiometric של התגובה הזו, 2 שומות של אשלגן מגיבים 1 חפרפרת של חומצה גופרתית והתוצאה היא שומה 1 סולפט אשלגן 2 חפרפרת של מים. ידיעה מה משקל של חומרי unreacted משקולות שווות פרופורציונליות, אפשר לכתוב: 2 • 56 • 98 • mH2SO4 = 100, אז 100 לנטרול אשלגן הנדרש mH2SO4 = 88 גרם של חומצה גופרתית. זה יוצר 155 גרם של סולפט אשלגן. כמות המים שהוקצו על ידי נטרול 100 גרם של חומצה הידרוכלורית אשלגן או גופרתית, תהיה זהה ושווה ל 32 גרם.

החלת חוק שוויון כימיה(אנליטי, אנאורגני, אורגני, וכו ') לחקר חומרים וניסויים אחרים המבוססים על חישוב מאזן של תגובות כימיות. בנוסף, נעשה בו שימוש (להרכבת יתרות חומריות) בתכנון והפעלה של מעבדות, פיילוטים או מפעלי תעשייה המיועדים לסינתזה של כימיקלים. הם משמשים כל הזמן על ידי מומחים במעבדות כימיות, רפואיות, ביולוגיות, סניטריות אפידמיולוגיות, כפי שהיא בבסיס נוסחאות המשמשים לחישוב תוצאות בדיקה רבות.