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• biankito

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PESO O MASA EQUIVALENTE ¿Qué vamos a estudiar? En el tema anterior, estequiometria, se relacionan cantidades de sustancias puras en una ecuación química balanceada, y hacíamos los cálculos basándonos en proporciones obtenidas en dicha ecuación química, en este capitulo también realizaremos cálculos con sustancias pero sin necesidad de depender de una ecuación química balanceada. ¿Qué requerimos para saber ello? Necesitamos conocer el tema de cálculos químicos, manejar lo relacionado a las reglas de estado de oxidación, pero sobre todo conocer estequiometría ya que en base a ella se obtienen las masas equivalentes que permiten resolver de manera más sencilla problemas estequiométricos. ¿Con qué no debemos confundirlo? Las masas equivalentes dependen de la sustancia participante en el proceso, tanto de sus características acidas o básicas, así como del estado de oxidación con el que actúa. De ahí que es muy importante manejar muy bien ciertas definiciones para no confundirse en los cálculos. ¿Qué nos ayudara a comprender mas adelante? Las definiciones planteadas en este parte son muy importantes pues constituyen las bases para conceptos en el tema de soluciones, electroquímica y consolidación de temas como estequiometria y reacciones químicas. Noción de equivalencia:

El consumo de tres huevos equivale a 100g carne en valor proteínico

Realizar una carrera de 84 km equivale al recorrido de 3,24 millas

De forma similar entre las sustancias que forman parte de una reacción química hay ciertas equivalencias de masa, a los que denominaremos pesos equivalentes.

CONCEPTO El peso equivalente de una sustancia es la cantidad en partes de la masa de una sustancia que se combina exactamente con 1 parte en masa de hidrógeno, 8 partes en masa de oxígeno o 35,5 partes en masa de cloro. Sea la reacción de formación del H2O. 2H2 + 1O2 ------ 2H2O 4g ------ 32g---------36g 1g -------8g ---------- 9g Al generarse 9 g de agua, se usan 8 g de oxígeno y 1 g de hidrógeno, de lo cual se plantea que las masas de hidrogeno y oxigeno son equivalentes pues nos permiten calcular una misma masa de agua. Pesos equivalentes referenciales Peq(H2)=1 Peq(O2)=8 Peq(Cl2)=35,5 Siempre Casi siempre Solo en cloruros

De forma práctica el peso equivalente se obtiene como la relación entre la masa molar de la sustancia analizada y un parámetro característico (θ). Peq(sustancia)= masa molar(sustancia) (θ) Ahora el valor del parámetro (θ), depende: 

Para elementos: (θ)=estado de oxidación del elemento Ejemplo: Determine el peso equivalente del hierro en oxido férrico, sabiendo que su masa atómica es 56. Resolución: Fe2O3, se observa que θ (Fe)=3 Peq(Fe)=56/3=18,67



Para compuestos: (θ)=depende del tipo de compuesto analizado

Compuesto Ácidos Bases Sales y óxidos básicos En una reacción redox

Parámetro (θ) Numero de hidrógenos liberables o ionizables Numero de OH- liberables o ionizables Carga total del anión o del catión Cantidad de electrones transferidos por unidad formula

Ejemplo 1: Hallar el peso equivalente de las siguientes sustancias: H3PO4, Ca(OH)2, CH3COOH, CuCl2 Solución:

compuesto

Tipo de sustancia ácido Hidróxido ácido Sal

H3PO4 Ca(OH)2 CH3COOH CuCl2

Parámetro(θ) 3 2 1 2

Masa molar(g/mol) 98 74 60 134,5

Peq(H3PO4)= 98/3=32,67 Peq(Ca(OH)2)=74/2= 37 Peq (CH3COOH)=60/1=60 Peq(CuCl2)= 134,5/2=67,25 Ejemplo 2: Determine el peso equivalente del ácido sulfúrico y del hidróxido de magnesio en la siguiente reacción. H2SO4 + Mg(OH)2 → MgHSO4 + H2O Masa molar(g/mol): H2SO4=98; + Mg(OH)2=58 Solución: Como el ácido sulfúrico ha liberado un ion hidrógeno, el valor del parámetro será 1, luego Peq(H2SO4)= 98/1=98 Como el hidróxido de magnesio libera sus dos iones hidróxido, el valor del parámetro será 2,luego Peq(Mg(OH)2)=58/2=29

EQUIVALENTE GRAMO (Eq-g) El peso equivalente es una magnitud adimensional, sin embargo al hablar de masa necesitamos una unidad, es así que asignándole la unidad de gramos al peso equivalente, este ahora se denomina equivalente gramo. Eq-g(sustancia)= (Peq(sustancia) )g

Ejemplos: 1Eq-g(Al)

=9g

1Eq-g(H2O)

=9g

1Eq-g(NaOH) =40g Ejemplo: Cuantos equivalentes gramo hay en 200 gramos de hidróxido de sodio, NaOH. 1Eq-g(NaOH)

40g

#Eq-g(NaOH)

200g

#Eq-g(NaOH)=200gx 1Eq-g(NaOH)= 5 40g Se deduce que:

#Eq-g(sustancia)= W(sustancia) Peq(sustancia)

LEY DE EQUIVALENTES En una reacción química las sustancias participantes, intervienen siempre en igualdad de número de equivalentes gramo. En forma general, sea la reacción: A+B → C+D Se cumple entonces #Eq-g(A)= #Eq-g(B) =#Eq-g(C)= #Eq-g(D) Ejercicio 1