I chimici usano unità equivalenti o equivalenti per esprimere il contributo di un acido o di una base all'acidità totale o all'alcalinità di una soluzione. Per calcolare il pH di una soluzione - la misura dell'acidità di una soluzione - è necessario sapere quanti ioni idrogeno sono presenti nella soluzione. Il modo più comune per determinare ciò è misurare la quantità di acido che è stata aggiunta alla soluzione. Ma acidi diversi contribuiscono con diversi numeri di ioni idrogeno a una soluzione. Ad esempio, l'acido cloridrico (HCL) contribuisce con 1 ione per molecola di acido, ma l'acido solforico (H2SO3) contribuisce con 2 ioni per molecola di acido. Pertanto, si dice che l'aggiunta di 1 molecola di HCL equivale all'aggiunta di 1 ione, ma l'aggiunta di 1 molecola di H2SO4 equivale all'aggiunta di 2 ioni. Questo crea la necessità di "unità equivalente".
Considera la formula chimica dell'acido che stai usando. Gli acidi forti più comuni e le loro formule sono:
Idroclorico: HCL Sufurico: H2SO4 Fosforico: H3PO4 Nitrico: HNO3 Idrobromico: HBr Idroiodico: HI Perclorico: HCLO4 Clorico: HClO3
Determinare gli equivalenti contenuti in 1 mole di ciascun acido osservando il numero direttamente dopo la H nella formula chimica di ciascun acido. Se non esiste un numero direttamente dopo la H, si presume che il numero sia 1. Il numero di equivalenti per mole di acido è uguale a quel numero. Ad esempio, l'acido solforico ha un equivalente molare di 2 perché nella sua formula c'è un 2 dopo l'H.
Determina il numero di moli di acido che hai aggiunto a una soluzione moltiplicando la sua molarità (M) per il volume aggiunto. Ad esempio, supponiamo di aver aggiunto 0,3 litri (L) di acido solforico 0,5 M a una soluzione. Il numero di moli che hai aggiunto sarebbe:
Numero di moli = 0,3 x 0,5 = 0,15 moli di acido solforico
Calcola il numero di equivalenti acidi che hai aggiunto alla soluzione moltiplicando il numero di moli che hai aggiunto per gli equivalenti associati a ciascuna molecola di quell'acido. Perché l'acido solforico produce 2 equivalenti per mole:
Equivalenti = 0,15 moli x 2 equivalenti / mole = 0,3 equivalenti
Nel nostro esempio, hai aggiunto 0,3 equivalenti molari di acido alla soluzione.