Equivalente-grama

O equivalente-grama é uma modalidade de cálculo em Química usada para determinar uma massa que mobilizou um mol de elétrons.

A letra E é utilizada para representar o equivalente-grama

Equivalente-grama (representado pela letra E) é a massa em gramas de um elemento, substância simples ou substância composta, que movimenta 1 mol de elétrons durante a formação desse material.

O termo equivalente-grama surgiu em experimentos realizados pelos químicos Jérémie B. Richter, Karl F. Wenzel e Jöns J. Berzelius, em que eles verificaram que as substâncias sempre reagem entre si obedecendo a uma equivalência de massa, que está relacionada com valores múltiplos.

Com base nos estudos desses cientistas, outra definição de equivalente-grama surgiu, na qual se refere à massa de um elemento, substância simples ou substância composta, que reage ou é produzida a partir de 8 gramas de oxigênio.

De acordo com a lei de Richter, independentemente da massa do reagente X que esteja sendo utilizada, ela sempre reage com uma determinada massa de outro reagente, ou forma sempre a mesma massa de produto.

Para determinar o equivalente-grama da substância que está reagindo ou sendo formada em processo químico, devemos saber o tipo de material utilizado nessa reação, como podemos verificar a seguir.

Substâncias simples

Em uma substância simples, para determinar o seu equivalente-grama, basta dividir sua massa molecular pelo número de elétrons compartilhados na ligação entre os elementos que formam a substância.

Exemplo: determinação do equivalente-grama do gás oxigênio (O₂).

1º Passo: cálculo do k

O elemento oxigênio pertence à família VI, portanto apresenta seis elétrons na camada de valência e necessita, então, de dois elétrons para atingir o octeto, ou seja, apresentar oito elétrons na camada de valência. Assim, o oxigênio precisa realizar duas ligações.

Nas moléculas da substância simples gás oxigênio, ocorre uma ligação dupla (O=O), já que cada oxigênio necessita de dois elétrons. Como cada ligação apresenta dois elétrons, logo, na molécula do O₂, há quatro elétrons compartilhados.

2º Passo: cálculo da massa molecular

Esse cálculo pode ser realizado com a multiplicação da massa atômica do oxigênio, que é 16 u, por 2 (número de átomos na fórmula O₂), resultando em 32 u.

3º Passo: cálculo do equivalente-grama

E = M
k

E = 32
4

E = 8

S ais inorgânicos

Exemplo: determinar o equivalente-grama do cloreto de magnésio (MgCl₂).

1º Passo: cálculo do k

Analisando a fórmula do cloreto de magnésio, verificamos a presença do cátion magnésio, que pertence à família II A, por isso é um metal com tendência de perder dois elétrons, e o ametal cloro tem a tendência de receber dois elétrons. Assim, a carga perdida ou recebida é 2, sendo o k, portanto, igual a 2.

2º Passo: cálculo da massa molecular

Devemos multiplicar a quantidade de cada elemento pela sua massa atômica e, em seguida, somar os resultados:

M = 1.24 + 2.35,5

M = 24 + 71

M = 95 u

3º Passo: cálculo do equivalente-grama

E = M
k

E = 95
2

E = 47,5

Em um sal inorgânico, o equivalente-grama é determinado dividindo sua massa molecular pelo número de elétrons perdidos pelo cátion ou recebidos pelo ânion.

Bases inorgânicas

Em uma base inorgânica, o equivalente-grama é determinado pela divisão de sua massa molecular pelo número de ânions hidróxido liberados pela base ao ionizar, ou seja, a quantidade grupos OH presente na fórmula da base.

Exemplo: determinação do equivalente-grama do hidróxido de alumínio [Al(OH)₃].

1º Passo: cálculo do k

Analisando a fórmula do hidróxido de alumínio, verificamos a presença de três grupos OH, logo o k para essa base vale 3.

2º Passo: cálculo da massa molecular

Devemos multiplicar a quantidade de cada elemento por sua massa atômica e, em seguida, somar os resultados:

M = 1.27 + 3.16 + 3.1

M = 27 + 48 + 3

M = 78 u

3º Passo: cálculo do equivalente-grama

E = M
k

E = 78
3

E = 26

Á cidos inorgânicos

Em um ácido inorgânico, o equivalente-grama é determinado dividindo sua massa molecular pelo número de cátions hidrônio do ácido ao ionizar, ou seja, a quantidade grupos H presente na fórmula do ácido.

Exemplo: determinação do equivalente-grama do ácido sulfúrico (H₂SO₄).

1º Passo: cálculo do k

Analisando a fórmula do ácido sulfúrico, verificamos a presença de dois grupos H, logo o k para essa base vale 2.

2º Passo: cálculo da massa molecular

Devemos multiplicar a quantidade de cada elemento pela sua massa atômica e, em seguida, somar os resultados:

M = 2.1 + 1.32 + 4.16

M = 2 + 32 + 64

M = 98 u

3º Passo: cálculo do equivalente-grama

E = M
k

E = 98
2

E = 49

Equivalente em uma massa de substância: número de equivalentes-gramas (e ou eq)

É a quantidade de equivalentes-gramas presente em uma determinada massa de uma substância. Para obter tal número, basta dividir a massa da substância pelo equivalente-grama da substância.

e = m
E

Exemplo: determine o número de equivalentes-gramas de 40 gramas de hidróxido de magnésio [Mg(OH)₂].