Par Rosann Kozlowski | Mis à jour le 30 août 2022
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En chimie, le concept d'unités équivalentes - ou d'équivalents - permet de quantifier la capacité réactive d'espèces telles que les électrons ou les ions. Un équivalent représente le nombre d'électrons ou d'ions qu'une substance peut donner ou accepter dans une réaction donnée.
La capacité réactive d’une espèce dépend de ce qui est transféré lors d’une réaction chimique. En chimie acide-base, un équivalent est égal à la quantité d'une substance qui réagit avec une mole d'ions hydrogène (H⁺). Dans les réactions redox, c'est une mole d'électrons.
L'état d'oxydation (ou de valence) d'un élément indique combien d'électrons sont impliqués dans ses interactions. Par conséquent, le nombre d'équivalents est souvent égal à la valeur absolue de l'état d'oxydation.
Pour les acides, un équivalent correspond au nombre d’ions hydrogène qu’une molécule peut donner. Ce nombre est simplement le coefficient de l'hydrogène dans la formule moléculaire.
Pour les bases, l'équivalent est le nombre d'ions hydroxyde (OH⁻) qu'elles fournissent :
Un équivalent d'un acide réagit avec un équivalent d'une base. Ainsi, des équivalents égaux d’un acide et d’une base produisent une solution neutre. Par exemple, 1 équivalent de HCl neutralise 1 équivalent de NaOH, tandis que 2 équivalents de H₂SO₄ nécessitent deux fois plus de NaOH.
Bien que les laboratoires modernes utilisent rarement des équivalents pour les calculs de routine, ils restent essentiels pour déterminer le poids équivalent en grammes et la normalité, en particulier lors des titrages.
Le poids équivalent-gramme d'un acide ou d'une base est calculé comme suit :
Poids équivalent =Poids moléculaire ÷ nombre d'équivalents
Exemple : Trouvez le poids équivalent-gramme d'acide phosphorique (H₃PO₄).
La normalité (N) est définie en équivalents par litre de solution. La formule est :
N =(masse de soluté ÷ poids équivalent) ÷ volume en L
Exemple : Préparez une solution 2N de H₃PO₄.
Ainsi, dissolvez 84,6 g d'acide phosphorique dans suffisamment d'eau pour atteindre 1 L afin d'obtenir une solution 2N.
