BOBOT SETARA: PENGGUNAAN DAN CARA MENGHITUNGNYA (DENGAN CONTOH) - KIMIA

The setara berat (PE) suatu zat adalah bahwa yang berpartisipasi dalam reaksi kimia, dan digunakan sebagai dasar untuk titrasi. Bergantung pada jenis reaksinya, itu dapat didefinisikan dengan satu atau lain cara.

Untuk reaksi asam-basa, PE adalah berat dalam gram zat yang dibutuhkan untuk mensuplai atau bereaksi dengan satu mol H ⁺ (1,008 g); untuk reaksi redoks, berat zat dalam gram yang diperlukan untuk mensuplai atau bereaksi dengan satu mol elektron.

Sumber: Oleh M. Minderhoud (Latar Belakang Putih oleh Amada44), melalui Wikimedia Commons

Untuk pengendapan atau reaksi pembentukan kompleks, berat zat yang dibutuhkan untuk mensuplai atau bereaksi dengan satu mol kation monovalen, 1/2 mol kation divalen, 1/3 mol kation trivalen . Dan seterusnya.

Meskipun pada awalnya mungkin tampak agak rumit, beberapa zat selalu berperilaku kimiawi dengan cara yang sama; oleh karena itu, tidak sulit untuk mempelajari nilai PE mengingat kasusnya.

Asal bobot yang setara

John Dalton (1808) mengusulkan berat ekuivalen hidrogen sebagai satuan massa. Namun, sejumlah keberatan atas pendekatan ini muncul. Sebagai contoh, diketahui bahwa sebagian besar unsur tidak bereaksi langsung dengan hidrogen membentuk senyawa sederhana (XH).

Selanjutnya, unsur-unsur dengan berbagai bilangan oksidasi, misalnya permanganat, memiliki lebih dari satu berat ekivalen. Ini membuatnya sulit untuk menerima berat ekivalen sebagai satuan massa.

Presentasi Dimitri Mendeleev (1869) tentang tabel periodiknya, di mana sifat-sifat kimiawi unsur-unsur terkait dengan urutan berat atomnya, merupakan argumen yang kuat oleh mereka yang keberatan dengan penggunaan bobot ekivalen sebagai satuan massa.

Sebenarnya, istilah "ekuivalen" tidak perlu digunakan, karena penghitungan stoikiometri apa pun dapat dilakukan dalam satuan mol. Namun istilah ini sering digunakan dan tidak boleh diabaikan.

Untuk memudahkan, istilah "ekivalen" diperkenalkan: padanan asam apa pun bereaksi dengan ekivalen basa apa pun; satu ekivalen dari setiap zat pengoksidasi bereaksi dengan satu ekivalen dari zat pereduksi apapun, dll.

Aplikasi

Gunakan dalam kimia umum

Logam

Penggunaan PE dalam unsur dan senyawa kimia telah digantikan dengan penggunaan massa molar. Alasan utamanya adalah adanya unsur dan senyawa dengan berat yang lebih dari satu ekuivalen.

Misalnya, besi (Fe), unsur dengan berat atom 55,85 g / mol, memiliki dua valensi: +2 dan +3. Oleh karena itu, ia memiliki dua bobot ekuivalen: jika ia bekerja dengan valensi +2 bobot ekuivalennya adalah 27.93 g / eq; sedangkan, saat menggunakan valensi +3, bobot ekivalennya adalah 18,67 g / eq.

Tentu saja, seseorang tidak dapat berbicara tentang keberadaan berat ekivalen Fe, tetapi keberadaan berat atom Fe dapat ditunjukkan.

Asam

Asam fosfat memiliki berat molekul 98 g / mol. Ketika asam ini terdisosiasi menjadi H ⁺ + H ₂ PO ₄^- , ia memiliki berat ekivalen 98 g / eq, karena ia melepaskan 1 mol H ⁺ . Jika asam fosfat terdisosiasi menjadi H ⁺ + HPO ₄^2– , berat ekivalennya adalah (98 g.mol ^-1 ) / (2eq / mol ^-1 ) = 49 g / eq. Dalam disosiasi ini, H ₃ PO ₄ melepaskan 2 mol H ⁺ .

Meskipun tidak dapat dititrasi dalam media berair, H ₃ PO ₄ dapat berdisosiasi menjadi 3 H ⁺ + PO ₄^3– . Dalam kasus ini, bobot ekuivalennya adalah (98 g.mol ^-1 ) / (3 eq.mol ^-1 ) = 32,7 g / eq. H ₃ PO ₄ memberikan dalam kasus ini 3 mol H ⁺ .

Jadi, asam fosfat memiliki hingga 3 bobot ekuivalen. Tetapi ini bukan kasus yang terisolasi, jadi misalnya, asam sulfat memiliki dua berat ekivalen dan asam karbonat juga punya.

Gunakan dalam analisis volumetrik

-Untuk mengurangi kesalahan yang mungkin terjadi selama tindakan zat penimbangan, dalam kimia analitik, penggunaan zat dengan berat ekivalen lebih besar lebih disukai. Misalnya, dalam titrasi larutan natrium hidroksida dengan asam dengan berat ekivalen berbeda. Dianjurkan untuk menggunakan asam dengan berat ekivalen tertinggi.

-Dalam penggunaan massa asam padat yang dapat bereaksi dengan natrium hidroksida, Anda memiliki pilihan untuk memilih di antara tiga asam padat: asam oksalat dihidrat, asam kalium ftalat, dan kalium hidrogeniodat, dengan bobot yang setara masing-masing 63,04 g / eq, 204,22 g / eq dan 389 g / eq.

Dalam kasus ini, lebih disukai untuk menggunakan asam kalium hidrogeniodat dalam titrasi natrium hidroksida, karena karena memiliki berat ekivalen yang lebih besar, kesalahan relatif yang dibuat saat menimbangnya lebih kecil.

Gunakan dalam analisis gravimetri

Bobot ekuivalen ditentukan dengan caranya sendiri dalam teknik analisis zat ini. Di sini, massa endapan yang sesuai dengan satu gram analit. Inilah unsur atau gabungan kepentingan dalam kajian atau analisis yang sedang dilakukan.

Dalam gravimetri, hasil analisis biasanya dikutip sebagai sebagian kecil dari massa analit, sering kali dinyatakan sebagai persentase.

Faktor ekivalen dijelaskan sebagai faktor numerik dimana massa endapan harus dikalikan untuk mendapatkan massa analit, biasanya dinyatakan dalam gram.

Penentuan gravimetri nikel

Misalnya dalam penentuan gravimetri nikel, endapan yang mengandungnya adalah bis (nikel dimetilglioksimat) dengan massa molar 288,915 g / mol. Massa molar nikel adalah 58,6934 g / mol.

Massa molar endapan dibagi dengan massa molar nikel menghasilkan hasil sebagai berikut:

288,915 g.mol ^-1 / 58,6934 g.mol ^-1 = 4,9224. Ini berarti 4,9224 g senyawa sama dengan 1 g nikel; Atau dengan kata lain, 4,9224 g endapan mengandung 1 g nikel.

Faktor ekivalen dihitung dengan membagi massa molar nikel dengan massa molar endapan yang mengandungnya: 58.693 g.mol ^-1 / 288.915 g.mol ^-1 = 0.203151. Hal ini menunjukkan bahwa per gram endapan yang mengandung nikel terdapat 0,203151 g nikel.

Penggunaan dalam kimia polimer

Dalam kimia polimer, berat ekuivalen reagen polimerisasi adalah massa polimer yang memiliki reaktivitas ekuivalen.

Hal ini terutama penting dalam kasus polimer penukar ion: satu ekuivalen polimer penukar ion dapat menukar satu mol ion bermuatan tunggal; tetapi hanya setengah mol ion bermuatan ganda.

Reaktivitas polimer biasanya dinyatakan sebagai kebalikan dari berat ekivalen, yang dinyatakan dalam satuan mmol / g atau meq / g.

Bagaimana cara menghitungnya? Contoh

-Berat setara suatu unsur kimia

Itu diperoleh dengan membagi berat atomnya dengan valensinya:

Peq = Pa / v

Ada item yang hanya memiliki satu berat yang setara dan item yang dapat memiliki 2 atau lebih.

Berat kalsium yang setara

Berat atom = 40 g / mol

Valencia = +2

Peq = 40 g.mol ^-1 /2eq.mol ^-1

20 g / eq

Berat setara aluminium

Berat atom = 27 g / mol

Valencia = +3

Peq = 27 g.mol ^-1 / 3 eq.mol ^-1

9 g / eq

Berat setara nikel

Berat atom = 58,71 g / mol

Valencia = +2 dan +3

Nikel memiliki dua bobot ekivalen yang sesuai dengan saat ia bereaksi dengan valensi +2 dan saat ia bereaksi dengan valensi +3.

Peq = 58,71 g.mol ^-1 / 2 eq.mol ^-1

29,35 g / persamaan

Peq = 58,71 g.mol ^-1 / 3 eq.mol ^-1

19,57 g / persamaan

-Berat setara oksida

Satu cara untuk menghitung berat ekivalen oksida adalah dengan membagi berat molekulnya dengan produk valensi logam dan subskrip logam.

Peq = Pm / V S

Pm = berat molekul oksida.

V = valensi logam

S = subskrip logam

Produk V · S disebut sebagai total atau muatan bersih kation.

Berat ekivalen aluminium oksida (Al

Berat molekul = Al (2 x 27 g / mol) + O (3 x 16 g / mol)

102 g / mol

Valencia = +3

Subskrip = 2

Peq Al ₂ O ₃ = Pm / V S

Peq Al ₂ O ₃ = 102 g.mol ^-1 / 3 eqmol ^-1 . dua

17 g / eq

Ada cara lain untuk menyelesaikan masalah ini berdasarkan stoikiometri. Dalam 102 g aluminium oksida terdapat 54 gram aluminium dan 48 gram oksigen.

Peq del Al = Berat atom / Valencia

27 g.mol ^-1 / 3 eq.mol ^-1

9 g / eq

Berdasarkan berat ekivalen aluminium (9 g / eq), dihitung bahwa dalam 54 g aluminium terdapat 6 ekivalen aluminium.

Kemudian dari sifat kesetaraan: 6 ekivalen aluminium akan bereaksi dengan 6 ekivalen oksigen menghasilkan 6 ekivalen aluminium oksida.

Dalam 102 g. aluminium oksida ada 6 setara.

Jadi:

Kecil Al ₂ O ₃ = 102 g / 6 eq

17 g / eq

-Berat ekivalen dari sebuah basis

Bobot ekivalen diperoleh dengan membagi berat molekulnya dengan jumlah gugus oksihidril (OH).

Berat setara besi hidroksida, Fe (OH)

Berat molekul = 90 g / mol

OH nomor = 2

Peq Fe (OH) ₂ = 90 g.mol ^-1 / 2 eq.mol ^-1

45 g / eq

-Berat setara asam

Secara umum, ini diperoleh dengan membagi berat molekulnya dengan jumlah hidrogen yang dilepaskan atau dilepaskan. Namun, asam polrotonat dapat berdisosiasi atau melepaskan H-nya dengan berbagai cara, sehingga dapat memiliki lebih dari satu berat yang setara.

Berat setara asam klorida, HCl

Berat ekivalen HCl = berat molekul / jumlah hidrogen

Peq HCl = g.mol ^-1 / 1 eq.mol ^-1

36,5 g / eq

Berat asam sulfat yang setara

Asam sulfat (H ₂ SO ₄ ) dapat berdisosiasi dengan dua cara:

H ₂ SO ₄ => H ⁺ + HSO ₄^-

H ₂ SO ₄ => 2 H ⁺ + SO ₄^2-

Ketika dia melepaskan H ⁺ PE-nya adalah:

Berat molekul = 98 g / mol

Peq = 98 g.mol ^-1 / 1 eq.mol ^-1

98 g / kecil

Dan saat Anda merilis 2H ⁺ :

Berat molekul = 98 g / mol

Peq = 98 g.mol ^-1 / 2 eq.mol ^-1

49 g / eq

Untuk alasan yang sama, asam fosfat (H ₃ PO ₄ ) dengan berat molekul 98 g / mol, dapat memiliki hingga tiga berat ekivalen: 98 g / eq, 49 g / eq dan 32,67 g / eq.

-Berat garam yang setara

Dan akhirnya, berat ekuivalen garam dapat dihitung dengan membagi berat molekulnya dengan produk valensi logam dan subskrip logam.

PE = PM / V S

Ferric Sulfate Fe

Berat molekul = 400 g / mol

Valensi besi = +3 eq / mol

Subskrip besi = 2

Peq = 400 g.mol ^-1 / 3 eq.mol ^-1 x 2

66,67 g / eq

Referensi

Hari, RA JR. Dan Underwood, AL Kimia Analitik Kuantitatif. Terjemahan dari edisi ke-5 ^ke bahasa Inggris. Editorial Prentice Hall Interamericana
Kimia anorganik. (sf). Penentuan bobot ekivalen Oksida. Diperoleh dari: fullquimica.com
Wikipedia. (2018). Berat yang setara. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
Editor Encyclopaedia Britannica. (2016, 26 September). Berat yang setara. Encyclopædia Britannica. Diperoleh dari: britannica.com
Ori, Jack. (30 April 2018). Bagaimana Menghitung Berat Ekuivalen. Sciencing. Diperoleh dari: sciencing.com
Berat Setara Asam Bagian 2: Titrasi Sampel Asam Tidak Diketahui. (sf). Diperoleh dari: fakultas.uml.edu
Bergstresser M. (2018). Bobot Setara: Definisi & Formula. Belajar. Diperoleh dari: study.com

BOBOT SETARA: PENGGUNAAN DAN CARA MENGHITUNGNYA (DENGAN CONTOH) - KIMIA - 2025