克當量

定義：物質(包括離子）的當量用克/克當量做單位，叫做克當量。

符號：E。

用毫克/毫克當量做單位，叫做毫克當量，簡稱毫當量，符號mEq.因為1克=1000毫克，所以1克當量=1000毫克當量。

基本介紹

• 中文名：克當量
• 外文名： gram equivalent
• 所屬領域：核能術語

酸和鹼的克當量

酸和鹼克當量的概念

強酸強鹼中和反應的實質是：

+ ⇌

因此1摩爾的 離子需1摩爾的 離子來中和。但不同的酸鹼發生中和反應時它們的質量關係又是什麼呢？為 了研究方便，先討論中和1摩爾（40克） NaOH所需幾種酸的摩爾數及其所提供離子的摩爾數和質量關係。由下表數據可知，儘管中和1摩爾(40克）NaOH所需 ， 和 摩爾數不同，但1摩爾 ， 摩爾 ， 摩爾 所提供離子的摩爾數是相同的。不同的酸摩爾質量不同，提供1摩爾離子所需酸的質量也不同。我們把在化學反應中提供1摩爾 離子所需酸的質量叫做該酸的克當量。例如 ， 和 的克當量分別為36.5克，49克和32.7克。

同理，在化學反應中提供1摩爾離子所需的鹼的質量叫做該鹼的克當量。如 ， ， 的克當量分別為56.1克，40克，37克。

分析表中酸的摩爾質量，1摩爾酸提供 離子的摩爾數及酸的克當量，三者的 關係為

酸（鹼）的克當量=酸（鹼)的摩爾質量 / 1摩爾酸（鹼）提供的 （ ）摩爾數

化學方程式表

酸鹼克當量的本質 —克當量的廣義概念

我們已經知道，提供1摩爾 離子所需酸的質量叫做酸的克當量。提供1摩爾 離子所需鹼的質量叫做鹼的克當 量：而1摩爾 離子和1摩爾 離子 都帶1摩爾單位電荷。所以，我們可以說在 反應中能提供1摩爾單位電荷所需酸（鹼）的質量叫做酸（鹼）的克當量。

中和反應是一種複分解反應，離子都帶有電荷，可見酸鹼克當量的概念，可推廣到複分解反應中去，即在複分解反應中，每交換摩爾單位電荷所需物質的質量就是該物質的克當量。

在氧化——還原反應中，氧化劑和還原劑發生了電子的傳遞，如：

+ = +

（還原劑）（氧化劑）

所以，對氧化劑和還原劑來說，每傳遞1摩爾的電子所需氧化劑或還原劑命的質量就是它的克當量。

綜上所述，克當量的廣義概念應為交換或傳遞1摩爾單位電荷所需某物質的質量。

即克當量=物質的摩爾質量 / 1摩爾物質交換或傳遞電荷的摩爾數

這個關係式，既適用於求複分解反應 中各物質的克當量，又適用於求氧化還原反應中各物質的克當量。並且便於根據物質參加反應時的具體情況計算各物質的克當量。

計算克當量時應注意的幾個問題

當量定律指出：兩種物質總是以等克當量數進行化學反應的。實際上，不僅反應物與反 應物之間.而且反應物與生成物之間，生成物與生成物之間也都是等克當量數的。這一規律 經常被用在化學計算中，以使計算來得簡捷、準確。但是，在具體套用時，首先遇到的向題 是計算各物質的克當量。計算化合物的克當量時，大家都習慣於套用公式：化合物的克當量 =化合物的摩爾質量/化合物的正（負）價總數。而很多人在利用這個公式時，忽視了兩個 重要向題：一個是同一物質在不同的化學反應中可能表現出不同的克當量；另一個是這一計 算公式僅適合於化合物參加的基元反應。現舉例如下：

複分解反應中生成水的克當量

試看下面兩個反應：

+ = + ……（1 )

+ = + ……（2 )

按照上述計算化合物的克當量的公式，水的克當量應是：18/2= 9克/克當量。這樣. 在（1 )中生成1摩爾水相當於18克/9克/克當量=2克當量，從反應式中看出2克當量 CaO與2克當量HCI反應生成了 2克當量 和 2克當量水，這是符合當量定律的。

但在反應（2）中，如果亦按上述公式來計算生成水的克當量，就會得出2克當量的 與2克當量HCl生成4克當量 的結果，這顯然違反了當量定律，當然是不 可能的。實際上，在反應（2 )中 是由一個 和一個 結合而成的，應把它按一價 化合物 對待，即在 分子中，正價總數和負價總數都是一，這樣水的克當量 就應該是18克/克當量，生成水的克當量數就不是4而是2 了。

在生成酸式鹽的反應中酸的克當量

請看下面這個反應：

反應方程式

可以看出，在反應（3）中，1摩爾H₂SO₄相當於2克當量H₂SO₄,而在反應（4）屮，1摩爾H₂SO₄相當於1克當量H₂SO₄,這是因為在未加熱的條件下,.生成HCI的溶解度很 大，在水中電離出的H+濃度很髙，足以抑制H₂SO₄的二級電離，使其只停留在一級電離階 段。故在反應（4）中硫酸的克當量不再是49克/克當量，而是98克/克當量。這樣，反應 (4 )仍然是符合當量定律的。

同理，當鹼與其它物質反應生成鹼式鹽的時候，鹼的克當量也是這樣計算的。

多歩反應中化合物的克當量

+ = + +

如果用計算化合物的克當量的公式直接用於這一反應，就會得出6克當量Al₂( S0₄)₃與8 克當量NaOH完全反應的結論。這當然是違背當量定律的，這是因為這一反應方程式所表示 的是一個總反應式，而總反應式只能表明反應的始態物質與終態物質之間的計量關係，而不能反映出反應所經歷的真實過程。若按反應機理把上述反應分解成連續的基元反應，則各個 基元反應都是符合當量定律的。

+ = ↓ + (i)

= + + (ii)

+ = + (iii)

第（ii )步反應是Al(OH)₃兩性性質所決定的。由於在鹼性環境中，Al(OH)₃電 離、脫水、由三元鹼轉化為一元酸，所以它的克當量也隨著改變。

氧化還原反應物質的克當量

氧化還原反應昀特點是反應機理複雜，付反應多，反應速度慢，.而且隨著反應條件（溫度、濃度、催化劑、介質的性質、反應物填加次序等）的改變, 反應方式和產物也隨著改變，所以在氧化還原反應中.某一氧化劑（或還原劑）的氧化還原當量是經常改變著的，所以更應特別注意。

物質氧化還原當量E的計算公式是：

E=物質的摩爾質量/n

式中n是該物質在反應中得失電子數或氧化數的改變值。

在氧化還原反應中，氧化劑和還原劑在基元反應中也是符合當量定律的，例如反應

+ + = + + +

其中氧化劑K₂Cr₂O₇在反應中得到6個電子n=6,因此E_K2Cr2O7= 294.18/6=49.03

還原劑FeSO₄在反應中失去一個電子，所以E =151.85/1=151.85

生成物 的氧化還原當量應當這樣來考慮:因為一分子 有二個 原子，而這二個 原子是從 中的二個Cr原子得到6個電子轉變而來的。所以n= 6

E =391.90/6=65.31

反應方程中其它物質（介質及其產物除外）的氧化還原當量也是同樣算法，不再詳述.。可以看出在這一方程式中 、 、 的克當量數都是6,符合當 定律。

再舉下面兩個反應：

+ + = + 5S↓ ++ (1)

10克當量 10克當量10克當量 10克當量

+ + = + S↓ ++ (2)

10克當量 10克當量 10克當量 2克當量 8克當量

這兩個反應的反應物和生成物都相同，只是所配係數不同。可以看出，在反應（1 ) 中，，，S的當量都數是10,.這是符合當量定律的。