4.4. Еквівалентна маса речовин у реакціях окислення-відновлення.

При визначенні еквівалентної маси речовини, що бере участь в окисно-відновній реакції, зручніше обчислювати за кількістю електронів, що беруть участь у процесі окислення або відновлення іона. За цим способом для визначення величини еквівалентної маси (в грам/екв.) Треба поділити молярну масу речовини на кількість електронів, що приєднуються іонами окислювача або втрачаються іоном відновника в процесі реакції. Розглянемо приклади.

Приклад 1. Обчислити еквівалентну масу калій біхромату в реакції окислення калій йодиду.

Напишемо спочатку часткові реакції відновлення біхромат-іонів до іонів тривалентного хрому і окислення іонів йоду до вільного йоду:

Cr2O72- + 14 H+ + 6ē = 2 Cr3+ + 7 H2O;

6 Іˉ - 6ē = 3 І2

Підсумовуючи ці дві часткові реакції, матимемо сумарну реакцію окислення-відновлення:

Cr2O72- + 14 H+ + 6 Іˉ = 2 Cr3+ + 7 H2O + 3 І2.

З рівняння видно, 1 моль біхромату еквівалентний 14 моль іонів гідрогену або 6 моль іонів йоду. При обчисленні величини еквівалентної маси за першим способом треба мати на увазі, що іони гідрогену відіграють у цій реакції роль середовища; кількість біхромату визначається не за кількістю іонів гідрогену, які беруть участь у реакції, а за кількістю вільного йоду, що виділяється при окисленні іонів йоду. Тому еквівалентна маса калій біхромату дорівнюватиме 1/6 частині молярної маси. Той самий результат одержимо, якщо візьмемо до уваги кількість електронів, які приєднуються до біхромат-іона при його відновленні. Кожний іон біхромату приєднує 6 електронів; тому еквівалентна маса калій біхромату калію дорівнює 1/6 частині молярної маси.

Приклад 2. Визначити еквівалентну масу калій перманганату в реакції окислення двовалентного феруму до тривалентного в кислому середовищі.

Часткові і сумарна реакції окислення-відновлення матимуть такий вигляд

Mno4ˉ + 8 H+ + 5ē = Mn2+ + 4 H2O

1

Fe2+ - ē = Fe3+

5

Mno4ˉ + 5 Fe2+ + 8 H+ = Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O

Або, у молекулярній формі

2 kmno4 + 10 feso4 + 8 H2SO4 = 2 mnso4 + 5 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8 H2O

Тому еквівалентна маса перманганату дорівнює 1/5 частині молярної маси, оскільки він приєднує 5 електронів.