Equivalente chimico: concetti e applicazioni
L’equivalente chimico è una grandezza legata alla quantità di una sostanza coinvolta in una reazione chimica. Nel bilanciamento delle reazioni, sia in ambito analitico che industriale, risulta utile definire le quantità equivalenti per ciascun reagente e tipo di reazione.
Esempi di calcolo dell’equivalente chimico
Si consideri la reazione tra HCl e NaOH: il rapporto tra i coefficienti stechiometrici indica che 1 mole di HCl è equivalente a 1 mole di NaOH. Allo stesso modo, per la reazione tra H2SO4 e NaOH, 1 mole di H2SO4 è equivalente a 2 moli di NaOH. Seguendo lo stesso ragionamento, nella reazione tra H3PO4 e NaOH, 1 mole di H3PO4 è equivalente a 3 moli di NaOH.
In altri contesti, come in reazioni ossidoriduttive, l’equivalente può essere definito come la frazione di mole dell’ossidante o del riducente che corrisponde allo scambio di 1 mole di elettroni o alla variazione di una unità del numero di ossidazione.
Definizione dell’equivalente chimico per alcune specie
L’equivalente chimico di una specie acida rappresenta la frazione di mole della specie che corrisponde a 1 mole di protoni. Lo stesso vale per le basi: l’equivalente chimico di una base corrisponde alla frazione di mole della specie basica considerata che equivalenti a 1 mole di protoni.
Alcuni reagenti possono essere classificati in diverse categorie a seconda della reazione a cui partecipano. Ad esempio, l’acido nitrico funge sia da acido monoprotico forte che da forte ossidante. Inoltre, i nitrati possono essere ridotti ad ammoniaca per azione dello zinco in ambiente fortemente basico.
Calcolo dell’equivalente in moli e in grammi
Per calcolare l’equivalente in moli e in grammi di una sostanza, è possibile seguire una procedura specifica. Ad esempio, nel caso del nitrato di potassio, si calcola il peso equivalente e si determina la quantità necessaria di un altro reagente (come lo zinco) per ridurre 1 equivalente di nitrato.
In conclusione, l’equivalente chimico è un concetto fondamentale in chimica che consente di comprendere e quantificare le reazioni chimiche in modo preciso, e riveste un ruolo cruciale in numerosi contesti applicativi e analitici.