أحدث الموضوعات

طرق حساب الأوزان المكافئة Methods of calculation of the Equivalent weights




     فى البداية سوف نتطرق إلي بعض التعريفات الهامة وفى نهاية الموضوع سوف نعرض القوانين الخاصة بالأوزان المكافئة مع الأمثلة والتمارين المحلولة.

1- الوزن المكافئ فى تفاعلات التعادل

  يمكن تمثيل تعادل الحمض مع القاعدة أو القاعدة مع الحمض بالمعادلة الآتية :

               
ويمكن تعريف الوزن المكافئ للمادة في تفاعلات التعادل بأنه وزن المادة التى تنتج أو تتفاعل أو تكافئ كيميائياً بروتوناً واحداً (H+)  في ذلك التفاعل.

2-   الوزن المكافئ للحمض

   هو وزن الحمض الذي ينتج جراماً ذرياً واحداً من أيون الهيدروجين ( بروتون واحد) كما في الأمثلة التالية :


إن الوزن المكافئ لحمض أحادى القاعدية مثل حمضCH3COOH  ، HCl ، HBr ، HNO3 ، HClO4 يكون وزنه الجزيئي نفسه ، بحيث أن كل جزئية من هذه الأحماض ينتج بروتوناً واحداً (H+) في تفاعل التعادل ، ويكون الوزن المكافئ لحمض ثنائي القاعدية مثل حمض الكبريتيك أو حمض الأكساليك نصف وزنه الجزيئي . كما أن الوزن المكافئ لحامض ثلاثي القاعدية يساوي ثلث وزنه الجزيئي.

3-   الوزن المكافئ للقاعدة

  يعرف الوزن المكافئ للقاعدة بأنه الوزن الذي ينتج جرام – أيون من الهيدروكسيد (OH-) . وبالرغم من أن هذا التعريف واف للقواعد مثل : NaOH  ، KOH ، Ca(OH)2 ،  Ba(OH)2 ، Fe(OH)3 ، Al(OH)3 ........ الخ.

4-   الوزن المكافئ للأملاح القاعدية : 

هو الوزن الذي يتفاعل مع بروتون واحد.

5-   الوزن المكافئ للأملاح الحمضية : 

الوزن المكافئ الذي يحرر أو يكتسب بروتوناً واحداً أو يحرر مادة ما تتحد مع بروتون واحد.





6-   الأوزان المكافئة للعوامل المؤكسدة والمختزلة

  يعرف الوزن المكافئ للعامل المؤكسد أو المختزل بأنه الوزن الذي يكتسب أو يحرر الكتروناً واحداً أو الذي يعاني تغيراً بعدد التأكسد Oxidation number مقداره واحد .
ويمكن حساب الوزن المكافئ للعامل المؤكسد أو المختزل كما يلي :
 أ- تقسيم الوزن الجزيئي للمادة على التغير الكلي فى عدد التأكسد الحادث في عملية التأكسد والأختزال.
ب‌-   بتقسيم الوزن الجزيئي للمادة على عدد الإلكترونات المكتسبة أو المفقودة أثناء تفاعل مول واحد من المادة.
تكون قيمة الوزن المكافئ للعامل المؤكسد أو المختزل غير ثابته وتعتمد على نوعية التفاعل الحاصل.

7-   الوزن المكافئ فى تفاعلات الترسيب أو تكوين المعقدات

   هو الوزن الذي يحرر أو يتفاعل أو يكافئ كيميائياً جراماً ذرياً واحداً من أيون موجب أحادي التكافؤ أو نصف جرام ذري من أيون موجب ثنائي التكافؤ أو ثلث جرام ذري من أيون موجب ثلاثي التكافؤ ، أما الوزن المكافئ في تفاعلات الترسيب فهو الوزن الجزيئي الجرامي لذلك الملح مقسوماً على تكافؤ الأيون المتفاعل كما هو واضح فى الجدول التالي :



القوانين والمسائل المحلولة

  يمكن حساب الوزن المكافئ للمادة عن طريق القانون التالي :


حيث n : تعبر عن عدد المولات من وحدات أيونات الهيدروجين (H+) أو الهيدروكسيد (OH-) أو عدد الإلكترونات المشاركة فى تفاعلات الأكسدة والاختزال .

أمثلة توضيحية :
1-    مول واحد من حمض الكبريتيك H2SO4  يحتوي على مولين (2 moles)  من أيونات الهيدروجين (H+).
2-    مول واحد من قاعدة هيدروكسيد الصوديوم NaOH  يحتوي مولاً واحداً من أيونات الهيدروكسيد (OH-)
3-    مول واحد من هيدروكسيد الكالسيوم Ca(OH)2  يحتوى على مولين من أيونات الهيدروكسيد.

والأمثلة التالية توضح ذلك :


مثال 1: أحسب الوزن المكافئ للمواد التالية :
HCl – H2SO4 – NaOH – Al(OH)3
علماً بأن الأوزان الذرية كالتالي ( H =1 , O =16 , Na =23 , Al =27 , S =32 , Cl =35.5 )

الحل :

مثال 2: أحسب الوزن المكافئ لكل مما يلي :
       1-    دايكرومات البوتاسيوم  K2Cr2O7  عند إختزالها إلى Cr+3
       2-    برمنجنات البوتاسيوم KMnO4 عند اختزاله إلى MnO2
       3-    Na2SO3  إلى Na2SO4
       4-    Fe2O3  إلى FeO
   علماً بأن الأوزان الذرية كالتالي :
 ( O =16 , K =39 , Cr =52 , Mn =55 , Na =23 , S =32 , Fe =56 )

الحل :

المراجع : 

1- الوزن المكافئ Equivalent weight - الباب الرابع  / أساسيات التحليل الحجمي Principles of Volumetric analysis  من كتاب أسس الكيمياء التحليلية (التحليل الوصفي والكمي والآلي ) للمؤلف / محمد مجدي عبدالله واصل.أستاذ قسم الكيمياء كلية العلوم - جامعة الأزهر الشريف. 

2- الوزن المكافئ  - الفصل الأول  / طرق التعبير عن التركيز  من كتاب أسس الكيمياءالعامة والفيزيائية للمؤلف / عمر بن عبدالله الهزازي أستاذ قسم الكيمياء كلية العلوم -جامعة أم القري.