Normalitet (kjemi)

Hva er normalitet?

De normal Det er et konsentrasjonsmål som brukes i kjemien til løsninger. Indikerer Hvor reaktiv er løsningen av den oppløste arten, i stedet for hvor høy eller utvannet konsentrasjonen er. Det kommer til uttrykk med gram-ekvivalenter per liter løsning (EQ/L). For øyeblikket er jobben din sjelden.

I litteraturen har det dukket opp mange forvirring og debatter om begrepet 'tilsvarende', ettersom det varierer og har sin egen verdi for alle stoffer.

På samme måte avhenger ekvivalenter av hva som er den kjemiske reaksjonen som blir vurdert. Derfor kan normalitet ikke brukes vilkårlig eller globalt.

Av denne grunn har IUPAC informert om å slutte å bruke den for å uttrykke konsentrasjonene av løsningene. Imidlertid brukes den fremdeles i syre-base-reaksjoner, mye brukt i volumetri.

Dette skyldes delvis det faktum at beregningene, med tanke på ekvivalenter med en syre eller en base, er sterkt tilrettelagt. I tillegg oppfører syrer og baser seg alltid på samme måte foran alle scenarier: de frigjør eller aksepterer hydrogenioner, h⁺.

Normalitet er utpekt med bokstav n.

Formler

Selv om normalitet, på grunn av dens blotte definisjon, kan generere forvirring, er det i sammendrag av beretninger ikke annet enn molariteten multiplisert med en ekvivalensfaktor:

N = nm

Der n er ekvivalensfaktoren og avhenger av den reaktive arten, så vel som reaksjonen den deltar. Så å kjenne dens molaritet, m, kan dens normalitet beregnes gjennom en enkel multiplikasjon.

Hvis bare reagensmassen er tilgjengelig, vil dens tilsvarende vekt bli brukt:

PE = PM/N

Hvor pm er molekylvekten. Når du har PE, og reagensmassen, er det bare å bruke en inndeling for å oppnå ekvivalenter som er tilgjengelige i reaksjonsmediet:

Eq = g/PE

Og til slutt sier definisjonen av normalitet at den uttrykker gram-ekvivalent (eller tilsvarende) med en liter løsning:

N = g/(pe ∙ V)

Hva er lik

N = Eq/V

Etter disse beregningene, hvor mange tilsvarende reaktive arter oppnås med 1 l løsning, eller hvor mange mEq som er for 1 ml løsning.

Tilsvarende

Ekvivalenter er delene som til felles et sett med reaktive arter. For eksempel syrer og baser, når du reagerer, frigjør eller aksepterer h⁺, Uansett om det er en hydrati (HCl, HF, etc.), eller en oxácido (h₂SW₄, Hno₃, H₃Po₄, etc.).

Molaritet diskriminerer ikke antall h har syren i sin struktur, eller mengden H som en base kan akseptere. Bare vurder hele settet i molekylvekt. Normalitet tar imidlertid hensyn til hvordan arter oppfører seg og derfor graden av reaktivitet.

Hvis en syre slipper en h⁺, Molekylært kan bare en base godta det. Med andre ord reagerer en ekvivalent alltid med en annen ekvivalent (å, i tilfelle av basene).

Hvis en art Dona -elektroner, må en annen art akseptere samme antall elektroner.

Herfra kommer forenkling av beregningene: å kjenne til antall ekvivalenter til en art, det er kjent nøyaktig hvor mange som er ekvivalenter som reagerer fra de andre artene.

Mens med bruk av føflekker, må de støkiometriske koeffisientene til den kjemiske ligningen festes.

Normalitetseksempler

Syrer

Begynner med HF- og H -dreiemomentet₂SW₄, For eksempel for å forklare ekvivalenter i deres nøytraliseringsreaksjon med NaOH:

HF + NaOH => NAF + H₂O

H₂SW₄ + 2 naoh => na₂SW₄ + 2 H₂o

For å nøytralisere HF er det en mol av NaOH nødvendig, mens H₂SW₄ Krever to mol base.

Dette betyr at HF ​​er mer reaktiv, siden den trenger mindre grunnmengde for nøytralisering. Årsaken er fordi HF har 1H (en ekvivalent), og H₂SW₄ 2H (to tilsvarende).

Det er viktig å understreke at selv om HF, HCl, HI og HNO₃ De er "like reagenser", i henhold til normalitet, arten av koblingene deres, og derfor er deres surhetskraft helt forskjellige.

Så å vite dette, kan normalitet beregnes for enhver syre ved å multiplisere antall H med dens molaritet:

1 ∙ M = N (HF, HCl, CH₃COOH)

2 ∙ m = n (h₂SW₄, H₂Seo₄, H₂S)

Reaksjon av H₃Po₄

Med h₃Po₄ Du har 3H, og derfor har den tre tilsvarende. Imidlertid er det en mye svakere syre, så den slipper ikke alltid hele H⁺.

I tillegg reagerer ikke i nærvær av en sterk base nødvendigvis nødvendigvis⁺. Dette betyr at oppmerksomhet bør rettes mot reaksjonen der du deltar:

H₃Po₄ + 2 KOH => K₂Hpo₄ + 2 H₂o

I dette tilfellet er antall ekvivalenter lik 2 og ikke 3, siden bare 2H reagerer⁺. Mens du er i denne andre reaksjonen:

H₃Po₄ + 3 KOH => K₃Po₄ + 3 H₂o

Ja det anses at normaliteten til h₃Po₄ Det er tre ganger molariteten (n = 3 ∙ m), for denne gangen reagerer alle hydrogenioner.

Av denne grunn er det ikke nok å anta en generell regel for alle syrer, men også, det må være kjent nøyaktig hvor mange H⁺ Delta i reaksjonen.

Baser

En veldig lignende sak oppstår med basene. For de neste tre nøytraliserte basene med HCl har du:

NaOH + HCl => NaCl + H₂o

Ba (oh)₂ + 2 HCl => BACL₂ + 2 H₂o

Al (å)₃ + 3 HCl => ALCL₃ + 3 H₂o

Al (OH)₃ Den trenger tre ganger sur enn NaOH, det vil si at NaOH bare trenger en tredjedel av mengden tilsatt base for å nøytralisere AL (OH)₃.

Derfor er NaOH mer reaktiv, siden den har 1 OH (en tilsvarende), BA (OH)₂ Den har 2 OH (to tilsvarende), og Al (OH)₃ tre tilsvarende.

Selv om det mangler OH -grupper, NA₂Co₃ er i stand til å akseptere opptil 2 timer⁺, Og derfor har den to ekvivalenter, men hvis du bare godtar 1H⁺, Delta deretter med et tilsvarende.

I nedbørreaksjoner

Når en kation og anion kommer sammen for å utfelle i et salt, er antallet ekvivalenter for hver lik belastningen deres:

Mg²⁺ + 2cl^- => Mgcl₂

Dermed MG²⁺ Den har to ekvivalenter, mens CL^- Den har en. Normaliteten til MGCL₂ Det er relativt, det kan være 1 m eller 2 ∙ m, avhengig av om MG blir vurdert²⁺ eller cl^-.

I redoksreaksjoner

Antall ekvivalenter for arten som er involvert i redoksreaksjoner er lik antall elektroner vunnet eller tapt i løpet av det samme.

3 c₂ENTEN₄^2- + Cr₂ENTEN₇^2- + 14 H⁺ => 2 Cr³⁺ + 6 CO₂ + 7 H₂O

Å beregne normalitet for C₂ENTEN₄^2- og Cr₂ENTEN₇^2- De delvise reaksjonene der elektroner deltar som reagenser eller produkter, bør tas i betraktning:

C₂ENTEN₄^2- => 2 CO₂+ 2E^-

Cr₂ENTEN₇^2- + 14 H⁺ + 6e^- => 2cr³⁺ + 7 H₂o

Hver c₂ENTEN₄^2- Slipp 2 elektroner, og hver CR₂ENTEN₇^2- Godta 6 elektroner, og etter en balansering er den resulterende kjemiske ligningen den første av de tre.

Så normalitet for C₂ENTEN₄^2- Det er 2 ∙ m og 6 ∙ m for CR₂ENTEN₇^2- (Husk: n = nm).

Referanser

1. Normalitetsformel. Gjenopprettet fra softschools.com
2. Harvey d. Normalitet. Chem kom seg.Librettexts.org
3. Lic. Pilar Rodríguez m. Kjemi: Første år med diversifisert. Salesiana redaksjon.