Chemiker verwenden äquivalente Einheiten oder Äquivalente, um den Beitrag einer Säure oder Base zur Gesamtsäure oder -alkalität einer Lösung auszudrücken. Um den pH-Wert einer Lösung zu berechnen - das Maß für den Säuregrad einer Lösung - müssen Sie wissen, wie viele Wasserstoffionen in der Lösung vorhanden sind. Die häufigste Methode, dies zu bestimmen, ist die Messung der Säuremenge, die Sie der Lösung hinzugefügt haben. Unterschiedliche Säuren tragen jedoch unterschiedlich viele Wasserstoffionen zu einer Lösung bei. Beispielsweise trägt Salzsäure (HCL) 1 Ion pro Säuremolekül bei, während Schwefelsäure (H2SO3) 2 Ionen pro Säuremolekül beisteuert. Daher wird gesagt, dass die Zugabe von 1 Molekül HCL der Zugabe von 1 Ion entspricht, die Zugabe von 1 Molekül H2SO4 jedoch der Zugabe von 2 Ionen entspricht. Dies schafft die Notwendigkeit für die "äquivalente Einheit".
Betrachten Sie die chemische Formel der Säure, die Sie verwenden. Die häufigsten starken Säuren und ihre Formeln sind:
Salzsäure: HCl Schwefelsäure: H2SO4 Phosphorsäure: H3PO4 Salpetersäure: HNO3 Bromwasserstoffsäure: HBr Iodwasserstoffsäure: HI Perchlorsäure: HCLO4 Chlorwasserstoffsäure: HClO3
Bestimmen Sie die in 1 Mol jeder Säure enthaltenen Äquivalente, indem Sie die Zahl direkt nach dem H in der chemischen Formel jeder Säure betrachten. Wenn direkt nach dem H keine Zahl steht, wird angenommen, dass die Zahl 1 ist. Die Anzahl der Äquivalente pro Mol Säure ist gleich dieser Zahl. Zum Beispiel hat Schwefelsäure ein Moläquivalent von 2, weil es in seiner Formel ein 2 nach dem H gibt.
Bestimmen Sie die Anzahl der Mol Säure, die Sie zu einer Lösung gegeben haben, indem Sie deren Molarität (M) mit dem zugesetzten Volumen multiplizieren. Angenommen, Sie haben einer Lösung 0,3 Liter (L) 0,5 M Schwefelsäure zugesetzt. Die Anzahl der hinzugefügten Mole wäre:
Molzahl = 0,3 x 0,5 = 0,15 Mol Schwefelsäure
Berechnen Sie die Anzahl der Säureäquivalente, die Sie der Lösung hinzugefügt haben, indem Sie die Anzahl der hinzugefügten Mole mit den Äquivalenten multiplizieren, die jedem Molekül dieser Säure zugeordnet sind. Weil Schwefelsäure 2 Äquivalente pro Mol ergibt:
Äquivalente = 0,15 Mol × 2 Äquivalente / Mol = 0,3 Äquivalente
In unserem Beispiel haben Sie der Lösung 0,3 Moläquivalente Säure zugesetzt.