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equivalente en gramo de una sustancia es la masa de esa sustancia que corresponde a 8 gramos de oxígeno.
Richter y las masas equivalentes
El gas metano se encuentra en la naturaleza y está compuesto de hidrógeno y carbono. Experimentalmente, resulta que es necesario combinar 1 g de hidrógeno con 3 g de carbono para formar gas metano. Por el contrario, si descompone 4 g de gas, 3 g son carbono y 1 g son hidrógeno. También se sabe que el agua se compone de hidrógeno y oxígeno, en una proporción de 1 ga 8 g, respectivamente.
De lo dicho se desprende que una masa fija de hidrógeno (1g) reacciona con las masas de carbono (3g) y oxígeno (8g), dando lugar, en cada caso, a diferentes compuestos (metano y agua).
Tomemos ahora un compuesto formado por carbono y oxígeno (elementos que se combinan con la masa fija de hidrógeno) y determinemos la proporción entre las masas de estos elementos.
En el caso del dióxido de carbono, parece que la proporción de los elementos carbono y oxígeno es de 3 g: 8 g, respectivamente. Sorprendentemente, estos son los mismos valores que se combinaron con la masa fija de hidrógeno en los casos antes mencionados. ¿Es una coincidencia? ¿Se repetiría el hecho en todos los casos que examinamos?
1 g de hidrógeno + 3 g de carbono = 4 g de metano
1 g de hidrógeno + 8 g de oxígeno = 9 g de agua
3 g de carbono + 8 g de oxígeno = 11 g de dióxido de carbono
Tratando de obtener una respuesta, supongamos otra sustancia, todavía formada por carbono y oxígeno, por ejemplo, monóxido de carbono. Descubriremos que la proporción es ahora de 3 g de carbono por cada 4 g de oxígeno.
Descubrimos que la proporción cambió, pero nos dimos cuenta de que 4g es un submúltiplo de 8g. ¿Es eso así? Probablemente estará sugiriendo nuevas experiencias.
Empecemos de nuevo por dos sustancias formadas por un elemento común, por ejemplo, el metano (1 g de hidrógeno: 3 g de carbono) y el cloruro de hidrógeno (1 g de hidrógeno: 35,5 g de cloro). Tomemos ahora un compuesto formado por carbono y cloro (elementos no comunes) y determinemos la proporción en la que se combinan estos elementos. Una sustancia que cumple estas características es el tetracloruro de carbono, en el que la relación de combinación se encuentra en 3 g de carbono: 35,5 g de cloro, es decir, las mismas cantidades que se combinan con la masa fija de hidrógeno.
1 g de hidrógeno + 3 g de carbono = 4 g de metano
1 g de hidrógeno + 35,5 g de cloro = 36,5 g de cloruro de hidrógeno
3 g de carbono + 35,5 g de cloro = 38,5 g de tetracloruro de carbono
¿Coincidencia, todavía? Por supuesto, sería necesario realizar muchos más experimentos. Y esto lo hizo Richter, quien concluyó, por la ley que lleva su nombre, que:
Cuando una masa fija m, de un elemento químico A, se combina con las masas m1, m2, m3, …, de los elementos químicos B, C, D, …, respectivamente, si los elementos B, C, D , …, reaccionan entre sí, lo harán según las masas m1, m2, m3, …, o según múltiplos o submúltiplos de ellas.
Las masas m1, m2, m3, …, de los elementos químicos B, C, D, …, tienen la misma capacidad de combinarse, ya que reaccionan con la misma masa fija m del elemento químico A. Por esta razón, Richter los llamó, ya en 1792, de masas equivalentes.
Con el tiempo, se hizo realidad la conveniencia de establecer una masa estándar de equivalentes. Para ello se eligió la masa de 8g de oxígeno, dando lugar así al concepto de equivalente en gramos, que todavía se utiliza en la actualidad:
El equivalente en gramo de una sustancia es la masa de esa sustancia capaz de reaccionar con 8 g de oxígeno.
Por otro lado, como 8 g de oxígeno reaccionan totalmente con 1 g de hidrógeno para formar agua, también podemos definir el equivalente en gramos con respecto al hidrógeno:
El equivalente en gramo de una sustancia es la masa de esa sustancia capaz de reaccionar con 1 g de hidrógeno.
reglas practicas
a) Para el elemento:
E = masa molar / valencia
b) Para la sustancia:
E = masa molar / k
El valor de k se interpreta según el comportamiento químico de la sustancia.
b1) Ácido: k es igual al número de hidrógenos ionizables (H+).
Yácido = masa molar / número de H+
b2) Base: k es igual al número de hidroxilos (OH–).
Ybase = masa molar / núm. de OH–
b3) Sal: k es igual a la valencia total del catión o anión considerado.
Ysal = masa molar / valencia total
b4) Óxido: k es la valencia del elemento unido al oxígeno.
Yóxido = masa molar / valencia
b5) Agente oxidante o reductor: k es el número total de electrones dados o recibidos (total ∆).
Yoxidante o reductor = masa molar / ∆.atomicidad.
Número de equivalentes en gramos (yo ne)
ne = masa en gramos / gramo equivalente
Ejemplo: ¿Cuál es el número de equivalentes gramo de Ca (OH)?dos (masa molar = 74 g / mol) contenida en 3,7 g de esta sustancia pura?
Resolución:
E = masa molar / núm. De OH-
E = 74 g / 2
E = 37 g
Cálculo del número de equivalentes en gramos:
ne = m / E
ne = 3,7 g / 37 g, por lo tanto, ne = 0,1
