Cálculo de equivalentes-grama

A noção de equivalente-grama nasceu no final do século XVIII, com Richter. Naquela época não se conheciam as fórmulas mas sabía-se que, por exemplo, que uma mesma quantidade de uma base era neutralizada por quantidades diferentes de vários ácidos. Qualquer das massas da esquerda pode neutralizar qualquer uma da direita.

40g de NaOH          36,5g de HCl

56g de KOH            63g de HNO₃

58g de Mg(OH)₂      49g de H₂SO₄

Numa reação química, reagem quantidades equivalentes de substâncias. Estas massas quimicamente equivalentes são conhecidas como equivalentes-grama (E) e sua unidade é g/eq. O equivalente grama é a massa de uma substância que, durante uma reação química movimenta um mol de cargas positivas ou negativas, ou ainda

- produz ou reage com 8g de gás oxigênio (O₂), 5,6 L nas CNTP.

- produz ou reage com 1g de gás hidrogênio (H₂), 11,2 L nas CNTP.

Equivalente-grama de um ácido

É a massa que, por dissociação, produz um mol de íons H¹⁺.

Eácido = massa molecular / nº de H ionizáveis

ácido	massa molecular	nº H ionizáveis	Equivalente-grama
HCl	36,5	1	36,5
H2SO4	98	2	49
H3PO4	98	3	32,7
H3PO3	82	2	41

Equivalente-grama de uma base

É a massa que, por dissociação, produz um mol de íons OH^1-.

Ebase = massa molecular / nº de OH1-

base	massa molecular	número de OH1-	Equivalente-grama
NaOH	40	1	40
Ca(OH)2	74	2	37
Al(OH)3	78	3	26

Equivalente-grama de um sal

É a massa que, por dissociação, libera um mol de cargas positivas e negativas.

Esal = massa molecular / nº de cargas positivas ou negativas

sal / dissociação	massa molecular	Equivalente-grama
KCl => K1+  +  Cl1-	74,5	74,5
CaSO4 => Ca2+  +  SO42-	136	68
Fe2(SO4)3 => 2 Fe3+ + 3 SO42-	400	66,7

Equivalente grama de um elemento

É a massa que ao se transformar em íon, recebe ou fornece um mol de elétrons.

Eelemento = massa atômica / nº de elétrons na formação do íon

elemento / ionização	massa molar	Equivalente-grama
Na   =>   Na1+	23	23
Fe   =>   Fe2+	56	28
Fe   =>   Fe3+	56	18,7

Pode-se calcular o número de equivalentes-grama presentes numa dada massa m de amostra.

e = m / E

onde
m é a massa da amostra em gramas
E é o equivalente-grama da substância
e é o número de equivalentes-grama contidos na amostra

massa e substância	característica	E	e
300g de CaCl2	2 cargas + e  2 - (sal)	111 / 2 = 55,5	300 / 55,5 = 5,4
200g de H2SO4	2 H ionizáveis (ácido)	98 / 2 = 49	200 / 49 = 4,1

Exemplo 1

A dissociação total de 11g de uma certa base forneceu 0,4 mol de íons OH^1-. Qual o equivalente-grama da base?

O equivalente-grama de uma base é a massa da mesma que fornece 1 mol de íons OH^1-.

11g  ------------  0,4 mol de OH^1-
xg    ------------  1 mol de OH^1-
x = 11 . 1 / 0,4  =  27,5g = equivalente-grama da base
Exemplo 2
Que massa de Na₂CO₃ reage totalmente com 343g de H₂SO₄?

cálculo do equivalente-grama do H₂SO₄ = (2 + 32 + 64) / 2 = 49g
cálculo do nº de equivalentes de H₂SO₄ contido na amostra = 343 / 49 = 7 equivalentes-grama
serão usados na reação também 7 equivalentes-grama de Na₂CO₃
cálculo do equivalente-grama do Na₂CO₃ = (46 + 12 + 48) / 2  =  53g
1 equivalente-grama de Na₂CO₃  ------------  53g
7 equivalentes-grama de Na₂CO₃ ------------  x g
x = 53 . 7 / 1 = 371g de Na₂CO₃