Запишем химическую реакцию в общем виде:
aA + bB = cC + dD,
где A, B – реагенты, C, D – продуты,
а,b,c,d – стехиометрические коэффициенты;
справедливо равенство:
n(1/z А) = n(1/z B) = n(1/z С) = n(1/z D)
Это выражение является математической записью закона эквивалентов.
Число моль эквивалентов вещества можно рассчитать через массу твердого (В) вещества В:
n(1/z B) = mB÷M(1/z B) (1)
или объем V(B) газообразного вещества В:
n(1/z B) =V(B)÷V(1/z B) (2)
Закон эквивалентов дает возможность производить расчеты без уравнения реакции.
Пример : Молярная масса эквивалента некоторого металла равна 12 г/моль. Какая масса этого металла прореагировала с кислотой, если при этом выделилось 1150 мл водорода (н.у.)?
Решение: По закону эквивалентов число моль эквивалентов прореагировавшего металла и водорода одинаково:
n(1/z Ме) = n(1/z Н₂)
Выразим число моль эквивалентов металла через отношение масс [формула (1)], а для водорода – через отношение объемов [формула (2)]:
m(Me)÷M(1/z Ме)=V(H₂)÷V(1/z B)
m(Me)=[V(H₂)×M(1/z Ме)]÷V(1/z B)=(1,15×12)÷11,2=1,23г
m(H₂SO₄)/M(H₂SO₄)=m(MgSO₄)/M(MgSO₄)
m(H₂SO₄)=M(H₂SO₄)m(MgSO₄)/M(MgSO₄)
w=m(H₂SO₄)/m
w=M(H₂SO₄)m(MgSO₄)/{mM(MgSO₄)}
w=98*60/{200*120}=0,245 (24,5%)