Cos'è il peso equivalente?
I primi chimici hanno definito un peso equivalente come il peso di una sostanza che reagirebbe con un secondo per formare un terzo. Mentre questi chimici studiavano la materia, si resero conto che le reazioni avvenivano sempre in proporzioni stabilite. Molti dei loro reagenti sembravano contribuire allo stesso livello di attività, indipendentemente dalla reazione in questione.
Tavole di pesi equivalenti, basate su reazioni all'idrogeno, furono assemblate alla fine del XVIII secolo. L'idrogeno era usato come standard, essendo l'elemento meno massiccio; tuttavia, non reagisce prontamente con molti elementi. I metalli facilmente purificabili e accessibili formano prontamente ossidi e sono stati spesso usati come base sperimentale per determinare i valori equivalenti.
L'aumento di massa del metallo è stato attribuito al contenuto di ossigeno dell'ossido di metallo. Questo peso è stato misurato, diviso per otto e riportato come grammi di peso equivalente di idrogeno per quel metallo. Il peso è stato diviso per otto perché l'ossigeno reagisce con l'idrogeno con un rapporto in peso di otto a uno per formare l'acqua. L'ossigeno è stato visto come l'opposto chimico dell'idrogeno. I chimici moderni concorderebbero sul fatto che l'ossigeno partecipa alle reazioni ossidanti e l'idrogeno alla riduzione delle reazioni.
Questa procedura ha funzionato bene fino a quando la reazione non è stata troppo complessa. Molti metalli hanno ossidi diversi, poiché possono ottenere composti stabili in più di una configurazione di valenza o stato di ossidazione. Man mano che i chimici imparavano di più sulla natura delle reazioni che stavano conducendo, la tabella periodica sostituiva le tabelle precedenti.
I calcoli eseguiti utilizzando una tabella di pesi equivalenti sono stati effettuati con successo utilizzando masse molari. Il molare si riferisce al numero di atomi disponibili per reagire. L'entità della reazione si basa su questo numero, non sulla massa dei reagenti. Una talpa di atomi ha 6.023 x 10 23 atomi.
L'uso dello standard dell'idrogeno illustra la differenza. È noto che l'acqua contiene due atomi di idrogeno per un atomo di ossigeno. Poiché l'ossigeno ha una massa molare di 16 grammi per mole, mentre la massa molare dell'idrogeno è di 1 grammo per mole, il rapporto di massa è da otto a uno, da ossigeno a idrogeno. Il rapporto molare è due a uno, idrogeno a ossigeno, che riflette la composizione effettiva.
Alcuni settori della chimica hanno continuato a utilizzare il peso equivalente in contesti limitati. Nella chimica acido-base, un peso equivalente è la massa di una specie chimica che reagisce con 1 mole di ioni idronio (H 3 O + ) o 1 mole di ioni idrossido (OH - ). Nelle reazioni di riduzione-ossidazione, un peso equivalente è la massa di una sostanza che accetta o dona una mole di elettroni.
Nel settore minerario sono stati utilizzati pesi equivalenti per descrivere la concentrazione di minerale in un campione. L'argento, ad esempio, precipiterà come cloruro d'argento da una soluzione liquida. Il peso equivalente è la massa di cloruro d'argento che contiene 1 grammo di metallo argentato.
I chimici dei polimeri reagiscono a lunghe molecole con gruppi laterali attivi per formare polimeri reticolati resistenti. L'affinità di attività o reazione può essere misurata in pesi equivalenti. Resine equamente ponderate produrranno lo stesso grado di reticolazione all'interno delle stesse famiglie di polimeri.