克当量

核能术语

克当量是指物质（包括离子）的当量用克/克当量做单位，符号为E。用毫克/毫克当量做单位，叫做毫克当量，简称毫当量，符号mEq.因为1克=1000毫克，所以1克当量=1000毫克当量。

酸和碱的克当量

酸和碱克当量的概念

强酸强碱中和反应的实质是：

+ ⇌

因此1摩尔的离子需1摩尔的离子来中和。但不同的酸碱发生中和反应时它们的质量关系又是什么呢？为了研究方便，先讨论中和1摩尔（40克） NaOH所需几种酸的摩尔数及其所提供离子的摩尔数和质量关系。由下表数据可知，尽管中和1摩尔（，和摩尔数不同，但1摩尔，摩尔，摩尔所提供离子的摩尔数是相同的。不同的酸摩尔质量不同，提供1摩尔离子所需酸的质量也不同。我们把在化学反应中提供1摩尔离子所需酸的质量叫做该酸的克当量。例如，和的克当量分别为36.5克，49克和32.7克。

同理，在化学反应中提供1摩尔离子所需的碱的质量叫做该碱的克当量。如，，的克当量分别为56.1克，40克，37克。

分析表中酸的摩尔质量，1摩尔酸提供离子的摩尔数及酸的克当量，三者的关系为

酸（碱）的克当量=酸（碱)的摩尔质量 / 1摩尔酸（碱）提供的（）摩尔数

酸碱克当量的本质 —克当量的广义概念

我们已经知道，提供1摩尔离子所需酸的质量叫做酸的克当量。提供1摩尔离子所需碱的质量叫做碱的克当量：而1摩尔离子和1摩尔离子都带1摩尔单位电荷。所以，我们可以说在反应中能提供1摩尔单位电荷所需酸（碱）的质量叫做酸（碱）的克当量。

中和反应是一种复分解反应，离子都带有电荷，可见酸碱克当量的概念，可推广到复分解反应中去，即在复分解反应中，每交换摩尔单位电荷所需物质的质量就是该物质的克当量。

在氧化——还原反应中，氧化剂和还原剂发生了电子的传递，如：

+ = +

（还原剂）（氧化剂）

所以，对氧化剂和还原剂来说，每传递1摩尔的电子所需氧化剂或还原剂的质量就是它的克当量。

综上所述，克当量的广义概念应为交换或传递1摩尔单位电荷所需某物质的质量。

即克当量=物质的摩尔质量 / 1摩尔物质交换或传递电荷的摩尔数

这个关系式，既适用于求复分解反应中各物质的克当量，又适用于求氧化还原反应中各物质的克当量。并且便于根据物质参加反应时的具体情况计算各物质的克当量。

计算克当量时应注意的几个问题

当量定律指出：两种物质总是以等克当量数进行化学反应的。实际上，不仅反应物与反应物之间.而且反应物与生成物之间，生成物与生成物之间也都是等克当量数的。这一规律经常被用在化学计算中，以使计算来得简捷、准确。但是，在具体应用时，首先遇到的向题是计算各物质的克当量。计算化合物的克当量时，大家都习惯于应用公式：化合物的克当量 =化合物的摩尔质量/化合物的正（负）价总数。而很多人在利用这个公式时，忽视了两个重要向题：一个是同一物质在不同的化学反应中可能表现出不同的克当量；另一个是这一计算公式仅适合于化合物参加的基元反应。现举例如下：

复分解反应中生成水的克当量

试看下面两个反应：

+ = + ……（1 ）

+ = + ……（2 ）

按照上述计算化合物的克当量的公式，水的克当量应是：18/2= 9克/克当量。这样. 在（1 ）中生成1摩尔水相当于18克/9克/克当量=2克当量，从反应式中看出2克当量 CaO与2克当量HCI反应生成了 2克当量和 2克当量水，这是符合当量定律的。

但在反应（2）中，如果亦按上述公式来计算生成水的克当量，就会得出2克当量的与2克当量HCl生成4克当量的结果，这显然违反了当量定律，当然是不可能的。实际上，在反应（2 ）是由一个和一个结合而成的，应把它按一价化合物对待，即在分子中，正价总数和负价总数都是一，这样水的克当量就应该是18克/克当量，生成水的克当量数就不是4而是2 了。

在生成酸式盐的反应中酸的克当量

请看下面这个反应：

可以看出，在反应（3）中，1摩尔H2SO4相当于2克当量H2SO4,而在反应（4）屮，1摩尔H2SO4相当于1克当量H2SO4,这是因为在未加热的条件下,.生成HCI的溶解度很大，在水中电离出的H+浓度很髙，足以抑制H2SO4的二级电离，使其只停留在一级电离阶段。故在反应（4）中硫酸的克当量不再是49克/克当量，而是98克/克当量。这样，反应 (4 )仍然是符合当量定律的。

同理，当碱与其它物质反应生成碱式盐的时候，碱的克当量也是这样计算的。

多歩反应中化合物的克当量

+ = + +

如果用计算化合物的克当量的公式直接用于这一反应，就会得出6克当量Al2( S04)3与8 克当量NaOH完全反应的结论。这当然是违背当量定律的，这是因为这一反应方程式所表示的是一个总反应式，而总反应式只能表明反应的始态物质与终态物质之间的计量关系，而不能反映出反应所经历的真实过程。若按反应机理把上述反应分解成连续的基元反应，则各个基元反应都是符合当量定律的。

+ = ↓ + (i)

= + + (ii)

+ = + (iii)

第（ii ）步反应是Al(OH)3两性性质所决定的。由于在碱性环境中，Al(OH)3电离、脱水、由三元碱转化为一元酸，所以它的克当量也随着改变。

氧化还原反应物质的克当量

氧化还原反应昀特点是反应机理复杂，付反应多，反应速度慢，.而且随着反应条件（温度、浓度、催化剂、介质的性质、反应物填加次序等）的改变, 反应方式和产物也随着改变，所以在氧化还原反应中.某一氧化剂（或还原剂）的氧化还原当量是经常改变着的，所以更应特别注意。

物质氧化还原当量E的计算公式是：

E=物质的摩尔质量/n

式中n是该物质在反应中得失电子数或氧化数的改变值。

在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂在基元反应中也是符合当量定律的，例如反应

+ + = + + +

其中氧化剂K2Cr2O7在反应中得到6个电子n=6,因此EK2Cr2O7= 294.18/6=49.03