Svolgimento di alcuni problemi di chimica usciti ai test di medicina

In una reazione di neutralizzazione si ha sempre che:
a. un grammo di base reagisce con un grammo di acido
b. una mole di base reagisce con una mole di acido
c. a concentrazione finale degli ioni idrogeno è nulla
d. la concentrazione finale degli ioni idrogeno è minore di quella iniziale
e. un grammo equivalente di acido reagisce con un grammo equivalente di base di pari forza     
(Medicina e Chirurgia 1998)

La risposta corretta è: 
E) un grammo equivalente d’acido reagisce con un grammo equivalente di base di pari forza.

L’equazione netta in forma ionica di una reazione di neutralizzazione è:
H+ + OH– → H2O

In ogni reazione gli equivalenti reagiscono tra loro in rapporto di 1:1. 
Un equivalente di acido è la quantità di acido in grado di fornire 1 mole di protoni mentre un equivalente di base è la quantità di base in grado di fornire una mole di ioni idrossido. 

Occorre distinguere tra acidi monoprotici come HCl e acidi poliprotici come H2SO4 (diprotico).

Una mole di HCl libera una mole di ioni H+ quindi 1 mole di HCl deve essere equivalente a un equivalente di HCl. 

Una mole di H2SO4 libera due moli di ioni H+ se esso viene completamente neutralizzato quindi una mole di acido solforico è uguale a due equivalenti di ioni H+.

1 mole HCl = 1 Eq. H+

1 mole H2SO4 = 2 Eq. H+

Dunque: il numero di equivalenti in una mole di qualunque acido è equivalente al numero di protoni che vengono neutralizzati quando reagisce una molecola di acido.

Allo stesso modo, si possono determinare di equivalenti di una base considerando gli ioni OH–.
Una mole della base NaOH libera una mole di ioni OH– e quindi un equivalente di NaOH coincide con una mole. 
Una mole della base Ba(OH)2 libera 2 moli di OH– .
Quindi:

1 mole NaOH = 1 Eq. OH–

1 mole Ba(OH)2 = 2 Eq. OH–

Il numero di equivalenti di una base in una mole è uguale al numero di ioni OH– liberati.

Quando si lavora con gli equivalenti è più conveniente conoscere la massa di un equivalente di ogni reagente.

Il peso in grammi di un equivalente è detto peso equivalente che corrisponde al rapporto tra peso molecolare e numero di equivalenti.

Se, ad esempio si vuole calcolare il peso equivalente di Al(OH)3, assumendo che esso venga completamente neutralizzato, il numero di equivalenti è uguale a 3 e il suo peso equivalente è dato da:  78.0 / 3 = 26

Il peso equivalente di un acido coinvolto in una reazione acido-base è dato dal rapporto tra il suo peso molecolare e il numero di ioni H+ che esso mette in gioco nella reazione considerata. Per gli acidi monoprotici come, ad esempio HCl e HNO3, il peso equivalente coincide con il peso molecolare.

Considerando un acido diprotico come H2S.

Nella reazione H2S + 2 OH– ⇄ S2- + 2 H2O

Il peso equivalente è dato da 34.082/2 = 17.041 ovvero è pari alla metà del suo peso molecolare in quanto nella reazione una mole di H2S reagisce con 2 equivalenti di OH–

Nella reazione H2S +  OH– ⇄ HS– +  H2O il peso equivalente coincide con il peso molecolare in quanto una mole di H2S reagisce con un equivalente di OH–