Il peso equivalente è la massa in grammi di un equivalente della sostanza che si esprime in g/eq e dipende dalla reazione considerata
Nel corso di una titolazione il punto equivalente viene raggiunto quando è stato aggiunto un numero di equivalenti della sostanza titolante pari al numero di equivalenti della sostanza che viene titolata.
Per peso equivalente si intende il peso molecolare o atomico diviso per un numero intero, variabile per ogni sostanza, a seconda della reazione considerata.
Reazioni di neutralizzazione
Il peso equivalente di un acido è dato dal peso molecolare dell'acido diviso per il numero di ioni H+ sostituibili.
Il peso equivalente di una base è dato dal peso molecolare della base diviso per il numero degli ioni OH– sostituibili.
Acidi monoprotici
- Calcolare il peso equivalente di HCl e di NaOH
HCl ha un solo H+ sostituibile pertanto il peso equivalente di HCl coincide con il peso molecolare: peso equivalente = 36.46/1 = 36.46
NaOH ha un solo OH– sostituibile pertanto il peso equivalente di NaOH coincide con il peso molecolare: peso equivalente = 40/1 = 40
Acidi diprotici
- Calcolare il peso equivalente di H2SO4 e di Ba(OH)2 nella reazione:
H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + 2 H2O
Il peso equivalente di H2SO4 è pari al peso molecolare diviso 2 ovvero a 98/2 = 49
Il peso equivalente di Ba(OH)2 è pari al peso molecolare diviso 2 ovvero a 171/2 = 85.5
Acidi triprotici
- L'acido fosforico può reagire con l'idrossido di potassio secondo le seguenti reazioni:
Dalla reazione di acido fosforico con KOH in rapporto 1:1 si ottiene il diidrogenofosfato di potassio
H3PO4 + KOH → KH2PO4 + H2O
Dalla reazione di acido fosforico con KOH in rapporto 1:2 si ottiene l'idrogenofosfato di potassio
H3PO4 +2 KOH → K2HPO4 +2 H2O
Dalla reazione di acido fosforico con KOH in rapporto 1:3 si ottiene il fosfato di potassio
H3PO4 + 3 KOH → K3PO4 +3 H2O
Calcolare il peso equivalente dell'acido fosforico nelle tre reazioni.
- nel primo caso il p. e. dell'acido fosforico è uguale al peso molecolare essendo stato sostituito un solo atomo di idrogeno quindi è pari a 98.
- nel secondo caso il p. e. dell'acido fosforico è uguale al peso molecolare diviso per due essendo stati sostituiti due atomi di idrogeno ed è quindi pari a 98/2 = 49
- il p. e. dell'acido fosforico è uguale al peso molecolare diviso per tre essendo stati sostituiti tre atomi di idrogeno ed è quindi pari a 98/3 = 32.7
Il peso equivalente di un sale non ossidante, ovvero di un sale i cui elementi non subiscono variazione del numero di ossidazione è uguale al peso molecolare del sale diviso per il numero di cariche positive o negative dei suoi ioni.
- Calcolare il p. e. del nitrato di argento
AgNO3 è costituito da ioni Ag+ e NO3– quindi il numero di cariche positive ( o negative) è pari a 1. Pertanto il peso equivalente coincide con il peso molecolare
- Calcolare il p. e. del cloruro di bario
BaCl2 è costituito da ioni Ba2+ ( due cariche positive) e da due ioni Cl– ( una carica negativa per ogni ione Cl– quindi un totale di due ioni negativi)
Reazioni di ossidoriduzione
Il peso equivalente di una sostanza ossidante o riducente è uguale al peso molecolare diviso per il numero di elettroni che vengono scambiati nella reazione di ossidoriduzione cui la sostanza partecipa.
- Calcolare il p. e. delle seguenti specie che partecipano alle semireazioni seguenti:
Fe2+ → Fe3+
Sn2+ → Sn4+
Bilanciamo la prima semireazione : Fe2+ → Fe3+ + 1 e– . Il numero degli elettroni scambiati è pari a uno e pertanto il peso equivalente coincide con il peso atomico del ferro ovvero 55.847
Bilanciamo la seconda semireazione:
Sn2+ → Sn4+ + 2 e–. Il numero degli elettroni scambiati è pari a due e pertanto il p. e. è pari al peso atomico dello stagno diviso per due ovvero 118.69/2 = 59.3
- Calcolare il p. e. dello ione permanganato che in soluzione acida reagisce secondo la semireazione:
MnO4– + 8 H+ + 5 e– → Mn2+ + 4 H2O
Il numero di elettroni scambiati è pari a cinque pertanto il p. e. del permanganato è dato dal suo peso formale diviso per cinque ovvero 158/5 = 31.6
- Calcolare il p. e. dello ione permanganato che in soluzione neutra o basica reagisce secondo la semireazione:
MnO4– + 2 H2O + 3 e– → MnO2 + 4 OH–
Il numero di elettroni scambiati è pari a tre pertanto il p. e. del permanganato è dato dal suo peso formale diviso per tre ovvero 158/3 = 52.6
