Tương đương hóa học

Tương đương hay còn gọi là Equivalent (Eq hoặc eq) là đơn vị đo lường phổ biến trong hóa học và sinh học. Nó phản ánh khả năng của một chất khi kết hợp với các chất khác. Thông thường, nó được sử dụng để nói về nồng độ chuẩn.

Tương đương của một nguyên tố là số phần khối lượng của nguyên tố đó tương ứng với 1,008 phần khối lượng của Hydro, hoặc 8 phần khối lượng của Oxi, hoặc thay thế những lượng đó trong hợp chất.

Ví dụ: tương đương của H là 1,008, của O là 8,0, của C là 3,0, của N là 4,6, của Al là 9,0, của Na là 23,0...

Trong các phản ứng hóa học, 'các nguyên tố kết hợp hoặc thay thế nhau theo các khối lượng tỷ lệ với tương đương của chúng'. Đây là định luật tương đương do nhà vật lý và hóa học người Anh John Dalton (1766-1844) đề xuất vào năm 1792. Định luật này cho phép xác định đơn giản tương đương của một nguyên tố khi biết tương đương của nguyên tố khác tương tác với nó.

Đương lượng chính thức được định nghĩa là khối lượng của một chất tính bằng gam có thể phản ứng với 6,022 x 10^23 electron. (Đây là số Avogadro, tương ứng với số hạt trong một mol chất).

Thực nghiệm cho thấy khối lượng nguyên tử của một nguyên tố luôn là một số nguyên nhân của đương lượng của nguyên tố đó. Số nguyên này cũng chính là hóa trị của nguyên tố. Do đó, khối lượng đương lượng thực tế của một chất bằng lượng chất tính theo mol chia cho hóa trị của chất đó.

Trong thực tế, khối lượng đương lượng thường rất nhỏ và được biểu diễn bằng mili đương lượng, hay còn gọi là miliequivalent (mEq hay meq), với tiền tố mili biểu thị số đo chia cho 1000. Đơn vị này thường được sử dụng trong đo lường dịch sinh học, ví dụ nồng độ kali trong máu người bình thường dao động từ 3,5 đến 5,0 mEq/l.

Đương lượng có lợi thế so với các phép đo nồng độ khác (như mol) trong phân tích định lượng phản ứng. Ưu điểm của việc sử dụng đương lượng là không cần nghiên cứu sâu về bản chất của phản ứng, tức là không cần phân tích và cân bằng phương trình hóa học. Các chất tham gia phản ứng đều có đương lượng bằng nhau để tạo ra cùng một đương lượng sản phẩm. Ví dụ, trong máu có 142 mEq/l Na và 103 mEq/l Cl, thì trong 1 lít máu, 103 mEq Na sẽ kết hợp với 103 mEq Cl, phần còn lại 39 mEq Na sẽ liên kết với các anion khác như HCO₃.

Đương lượng của một hợp chất là khối lượng của hợp chất đó có thể phản ứng hoàn toàn với một đương lượng của hợp chất khác mà không thừa hoặc thiếu. Dưới đây là quy tắc tính đương lượng của một số loại hợp chất trong các phản ứng trao đổi:

Đương lượng của một oxit kim loại được xác định bằng cách chia khối lượng phân tử của oxit cho tổng hóa trị của kim loại trong oxit.

Ví dụ: Đương lượng của Al₂O₃ tính được là 102 chia cho (3×2) = 17

Đương lượng của một axit là khối lượng phân tử của axit đó chia cho số nguyên tử H có thể thay thế trong phân tử axit.

Ví dụ: Đương lượng của H₂SO₄ là 98 chia cho 2 nguyên tử H là 49, và nếu thay thế 1 nguyên tử H thì đương lượng là 98.

Đương lượng của một base được tính bằng cách chia khối lượng phân tử của base cho hóa trị của nguyên tử kim loại trong phân tử của base.

Chẳng hạn, đương lượng của NaOH được tính là 40.

Đương lượng của một muối được xác định bằng cách chia khối lượng phân tử của muối cho tích hóa trị của các nguyên tử kim loại có trong phân tử.

Ví dụ: Đương lượng của Al₂(SO₄)₃ được tính là 342 chia cho (3×2) = 57

Trong các phép toán hóa học, đại lượng đương lượng gam thường được sử dụng tương tự như đại lượng nguyên tử gam và phân tử gam, hiện nay đã được thay thế bởi đơn vị mol.

Đương lượng gam của một chất, dù là đơn chất hay hợp chất, là lượng chất đó tính bằng gam và có giá trị tương đương với đương lượng của nó.

Chuyển đổi

• Đối với ion có hóa trị một, 1 Eq tương đương với 1 mol
• Đối với ion có hóa trị hai, 1 Eq tương đương với 0,5 mol
• Đối với ion có hóa trị ba, 1 Eq tương đương với 0,333 mol
  • Hoặc bằng số Eq chia cho hóa trị của nguyên tố đó

Các liên kết bên ngoài

• Từ điển các đơn vị đo lường Lưu trữ 2018-10-06 trên Wayback Machine