I primi chimici definivano un peso equivalente come il peso di una sostanza che avrebbe reagito con un secondo per formare un terzo. Mentre questi chimici studiavano la materia, si resero conto che le reazioni avvenivano sempre in proporzioni stabilite. Molti dei loro reagenti sembravano contribuire allo stesso livello di attività, indipendentemente dalla reazione coinvolta.
Le tabelle dei pesi equivalenti, basate sulle reazioni dell’idrogeno, furono assemblate alla fine del XVIII secolo. L’idrogeno è stato utilizzato come standard, essendo l’elemento meno massiccio; tuttavia, non reagisce prontamente con molti elementi. I metalli facilmente purificabili e accessibili formano facilmente ossidi e sono stati spesso usati come base sperimentale per determinare i valori equivalenti.
Il guadagno in massa del metallo è stato attribuito al contenuto di ossigeno dell’ossido di metallo. Questo peso è stato misurato, diviso per otto, e riportato come i grammi di peso equivalente di idrogeno per quel metallo. Il peso è stato diviso per otto perché l’ossigeno reagisce con l’idrogeno con un rapporto in peso di otto a uno per formare acqua. L’ossigeno era visto come l’opposto chimico dell’idrogeno. I chimici moderni sarebbero d’accordo sul fatto che l’ossigeno partecipa alle reazioni ossidanti e l’idrogeno alle reazioni riducenti.
Questa procedura ha funzionato bene finché la reazione non era troppo complessa. Molti metalli hanno ossidi diversi, poiché possono ottenere composti stabili in più di una configurazione di valenza o stato di ossidazione. Man mano che i chimici imparavano di più sulla natura delle reazioni che stavano conducendo, il grafico periodico sostituì le tabelle precedenti.
I calcoli eseguiti utilizzando una tabella dei pesi equivalenti sono stati seguiti dall’uso di masse molari. Il molare si riferisce al numero di atomi disponibili per reagire. L’entità della reazione si basa su questo numero, non sulla massa dei reagenti. Una mole di atomi ha 6.023 x 10 23 atomi.
L’uso dello standard dell’idrogeno illustra la differenza. È noto che l’acqua contiene due atomi di idrogeno per un atomo di ossigeno. Poiché l’ossigeno ha una massa molare di 16 grammi per mole, mentre la massa molare dell’idrogeno è di 1 grammo per mole, il rapporto di massa è otto a uno, ossigeno e idrogeno. Il rapporto molare è di due a uno, idrogeno e ossigeno, che riflette la composizione effettiva.
Alcuni campi della chimica hanno continuato a utilizzare il peso equivalente in contesti limitati. Nella chimica acido-base, un peso equivalente è la massa di una specie chimica che reagisce con 1 mole di ioni idronio (H3O+) o 1 mole di ioni idrossido (OH-). Nelle reazioni di riduzione-ossidazione, un peso equivalente è la massa di una sostanza che accetta o dona una mole di elettroni.
Nell’industria mineraria, sono stati utilizzati pesi equivalenti per descrivere la concentrazione di minerale in un campione. L’argento, ad esempio, precipiterà come cloruro d’argento da una soluzione liquida. Il peso equivalente è la massa di cloruro d’argento che contiene 1 grammo di metallo d’argento.
I chimici polimerici reagiscono molecole lunghe con gruppi laterali attivi per formare polimeri reticolati resistenti. L’attività o affinità di reazione può essere misurata in pesi equivalenti. Resine di uguale peso produrranno lo stesso grado di reticolazione all’interno delle stesse famiglie di polimeri.