Cum se calculează normalitatea (chimie)

Normalitatea unei soluții este greutatea gram echivalentă a unui solut per litru de soluție. Poate fi, de asemenea, numit concentrație echivalentă. Este indicat folosind simbolul N, ech / L sau meq / L (= 0,001 N) pentru unitățile de concentrare. De exemplu, concentrația unei soluții de acid clorhidric poate fi exprimată ca HCI 0,1 N. O greutate echivalentă de gram sau echivalent este o măsură a capacității reactive a unei specii chimice date (ion, moleculă etc.). Valoarea echivalentă este determinată folosind greutatea moleculară și valența speciilor chimice. Normalitatea este singura unitate de concentrare dependentă de reacție.

Iată exemple despre cum se calculează normalitatea unei soluții.

Cheie de luat cu cheie

• Normalitatea este o unitate de concentrare a unei soluții chimice exprimată în greutate în echivalent gram de solut per litru de soluție. Pentru exprimarea concentrației trebuie utilizat un factor de echivalență definit.
• Unitățile obișnuite de normalitate includ N, echivalent / l sau meq / L.
• Normalitatea este singura unitate de concentrare chimică care depinde de reacția chimică studiată.
• Normalitatea nu este cea mai obișnuită unitate de concentrare și nici utilizarea sa este potrivită pentru toate soluțiile chimice. Situațiile tipice când puteți utiliza normalitatea includ chimia acid-bazică, reacțiile redox sau reacțiile de precipitare. Pentru majoritatea altor situații, molaritatea sau molalitatea sunt opțiuni mai bune pentru unități.

Exemplul nr. 1 de normalitate

Cel mai simplu mod de a găsi normalitatea este din molaritate. Tot ce trebuie să știți sunt câți alunițe de ioni se disociază. De exemplu, un acid sulfuric 1 M (H₂ASA DE₄) este 2 N pentru reacțiile acid-bazice, deoarece fiecare mol de acid sulfuric furnizează 2 moli de H⁺ ionii.

Acidul sulfuric 1 M este 1 N pentru precipitații sulfat, deoarece 1 mol acid sulfuric furnizează 1 mol de ioni sulfat.

Exemplu de normalitate # 2

36,5 grame de acid clorhidric (HCl) este o soluție de 1 N (una normală) de HCl.

A normal este un echivalent de gram al unui solut per litru de soluție. Deoarece acidul clorhidric este un acid puternic care se disociază complet în apă, o soluție de 1 N de HCl ar fi de asemenea 1 N pentru H⁺ sau Cl^- ioni pentru reacții acido-bazice.

Exemplu de normalitate nr. 3

Găsiți normalitatea 0,321 g carbonat de sodiu într-o soluție de 250 ml.

Pentru a rezolva această problemă, trebuie să cunoașteți formula carbonatului de sodiu. Odată ce vă dați seama că există doi ioni de sodiu per ion carbonat, problema este simplă:

N = 0,321 g Na₂CO₃ x (1 mol / 105,99 g) x (2 ech. / 1 ​​mol)
N = 0,1886 echivalent / 0,2500 L
N = 0,0755 N

Exemplu de normalitate nr. 4

Găsiți procentul de acid (echivalent în greutate 173,8) dacă 20,07 ml de 0,1100 N bază sunt necesare pentru a neutraliza 0,721 g dintr-o probă.

Aceasta este în esență o chestiune de a putea anula unități pentru a obține rezultatul final. Nu uitați, dacă este dată o valoare în mililitri (mL), este necesar să o convertiți în litri (L). Singurul concept „complicat” este realizarea factorilor de echivalență a acidului și a bazei va fi într-un raport 1: 1.

20,07 mL x (1 L / 1000 mL) x (0,1100 echivalenți bază / 1 L) x (1 echivalent acid / 1 echivalent bază) x (173,8 g / 1 echiv) = 0,3837 g acid

Când să folosești normalitatea

Există circumstanțe specifice când este de preferat să se utilizeze normalitatea, decât molaritatea sau altă unitate de concentrare a unei soluții chimice.

• Normalitatea este utilizată în chimia acid-bazică pentru a descrie concentrația de hidroniu (H₃O⁺) și hidroxid (OH)^-). În această situație, 1 / f_eq este un număr întreg.
• Factorul de echivalență sau normalitatea este utilizat în reacțiile de precipitare pentru a indica numărul de ioni care vor precipita. Aici, 1 / f_eq este din nou și valoarea întreagă.
• În reacțiile redox, factorul de echivalență indică câți electroni pot fi donați sau acceptați de un agent oxidant sau reducător. Pentru reacții redox, 1 / f_eq poate fi o fracție.

Considerații care folosesc normalitatea

Normalitatea nu este o unitate de concentrare adecvată în toate situațiile. În primul rând, necesită un factor de echivalență definit. În al doilea rând, normalitatea nu este o valoare stabilită pentru o soluție chimică. Valoarea sa se poate modifica în funcție de reacția chimică examinată. De exemplu, o soluție de CaCl₂ adică 2 N în raport cu clorura (Cl^-) ionul ar fi doar 1 N față de magneziu (Mg²⁺) ion.

Referinţă

• "Utilizarea conceptului de echivalență." IUPAC (arhivat).