Normaliteit (chemie)

Wat is normaliteit?

De normaal Het is een concentratiemaatregel die wordt gebruikt in de chemie van oplossingen. Duidt op Hoe reactief is de oplossing van de opgeloste soort, in plaats van hoe hoog of verdund de concentratie is. Het wordt uitgedrukt met de grams-equivalenten per liter oplossing (eq/l). Momenteel is uw werk zeldzaam.

In de literatuur zijn veel verwarring en debatten naar voren gekomen met betrekking tot de term 'equivalent', omdat deze varieert en zijn eigen waarde heeft voor alle stoffen.

Evenzo hangen de equivalenten af ​​van wat de chemische reactie is die wordt overwogen. Daarom kan normaliteit niet willekeurig of wereldwijd worden gebruikt.

Om deze reden heeft de IUPAC gestopt met het gebruik ervan om de concentraties van de oplossingen uit te drukken. Het wordt echter nog steeds gebruikt in zuurbasisreacties, veel gebruikt in volumetrie.

Dit is deels te wijten aan het feit dat, gezien de equivalenten van een zuur of een basis, de berekeningen sterk worden vergemakkelijkt. Bovendien gedragen zuren en basen zich altijd op dezelfde manier voor alle scenario's: ze geven of accepteren ze waterstofionen, h⁺.

Normaliteit wordt aangeduid met letter n.

Formules

Hoewel normaliteit, vanwege de loutere definitie, verwarring kan genereren, is Samenvattende accounts niets meer dan de molariteit vermenigvuldigd met een gelijkwaardigheidsfactor:

N = nm

Waarbij n de equivalentiefactor is en afhankelijk is van de reactieve soort, evenals de reactie waaraan het deelneemt. Dus, het kennen van de molariteit, M, kan de normaliteit worden berekend door een eenvoudige vermenigvuldiging.

Als aan de andere kant alleen de massa van het reagens beschikbaar is, zal het equivalente gewicht worden gebruikt:

PE = PM/N

Waarbij PM het molecuulgewicht is. Zodra u PE hebt en de massa van het reagens, past u een divisie aan om de equivalenten te verkrijgen die beschikbaar zijn in het reactiemedium:

Kan u van dienst zijn: esters

Eq = g/pe

En ten slotte zegt de definitie van normaliteit dat het het grams-equivalent (of gelijkwaardig) uitdrukt door een liter oplossing:

N = g/(pe ∙ v)

Wat is gelijk aan

N = EQ/V

Na deze berekeningen, hoeveel equivalent de reactieve soorten worden verkregen door 1 L oplossing, of hoeveel meq is voor 1 ml oplossing.

Equivalent

De equivalenten zijn de delen die gemeen hebben een reeks reactieve soorten. Bijvoorbeeld, zuren en basen, bij het reageren, vrijgeven of accepteren h⁺, Ongeacht of het een hydratie is (HCl, HF, etc.), of een oxácido (h₂SW₄, Hno₃, H₃Po₄, enz.)).

Molariteit discrimineert het aantal H -zuur niet in zijn structuur, of de hoeveelheid H die een basis kan accepteren. Overweeg eenvoudigweg de hele set in molecuulgewicht. Normaliteit houdt echter rekening met hoe soorten zich gedragen en daarom de mate van reactiviteit.

Als een zuur een h vrijgeeft⁺, Moleculair kan slechts één basis accepteren. Met andere woorden, een equivalent reageert altijd met een ander equivalent (oh, in het geval van de bases).

Ook als een soort dona -elektronen, moet een andere soort hetzelfde aantal elektronen accepteren.

Uit hier komt de vereenvoudiging van de berekeningen: wetende het aantal equivalenten van een soort, het is precies bekend hoeveel de equivalenten zijn die reageren van de andere soorten.

Terwijl met het gebruik van moedervlekken, moeten de stoichiometrische coëfficiënten van de chemische vergelijking worden bevestigd.

Normaliteitsvoorbeelden

Zuren

Beginnend met het HF- en H -koppel₂SW₄, Bijvoorbeeld om de equivalenten in hun neutralisatiereactie met de NaOH uit te leggen:

HF + NaOH => Naf + H₂o

H₂SW₄ + 2 NaOH => NA₂SW₄ + 2 h₂o

Om de HF te neutraliseren, is één mol NaOH nodig, terwijl h₂SW₄ Vereist twee mol basis.

Kan u van dienst zijn: exotherme reactie

Dit betekent dat HF ​​meer reactiever is, omdat het minder basisbedrag nodig heeft voor neutralisatie. De reden is omdat de HF 1H (een equivalent) heeft, en de h₂SW₄ 2H (twee equivalent).

Het is belangrijk om te benadrukken dat, hoewel HF, HCl, HI en HNO₃ Ze zijn "even even reagentia", volgens normaliteit, de aard van hun banden en daarom hun zuurgraad, zijn totaal verschillend.

Dus, wetende dit, kan normaliteit worden berekend voor elk zuur door het aantal H te vermenigvuldigen met zijn molariteit:

1 ∙ m = n (HF, HCl, CH₃COOH)

2 ∙ m = n (h₂SW₄, H₂SEO₄, H₂S)

Reactie van h₃Po₄

Met h₃Po₄ Je hebt 3H, en daarom heeft het drie equivalent. Het is echter een veel zwakker zuur, dus het geeft niet altijd al zijn h vrij⁺.

Bovendien reageert in aanwezigheid van een sterke basis al zijn H niet noodzakelijkerwijs⁺. Dit betekent dat aandacht moet worden besteed aan de reactie waar u deelneemt:

H₃Po₄ + 2 KOH => K₂HPO₄ + 2 h₂o

In dit geval is het aantal equivalenten gelijk aan 2 en niet 3, omdat slechts 2H reageert⁺. Terwijl in deze andere reactie:

H₃Po₄ + 3 KOH => K₃Po₄ + 3 H₂o

Ja het wordt geacht dat de normaliteit van h₃Po₄ Het is drie keer zijn molariteit (n = 3 ∙ m), omdat deze keer alle waterstofionen reageren.

Om deze reden is het niet voldoende om een ​​algemene regel voor alle zuren aan te nemen, maar ook moet het precies bekend zijn hoeveel H⁺ Deelnemen aan de reactie.

Honken

Een zeer vergelijkbaar geval treedt op met de bases. Voor de volgende drie geneutraliseerde bases met HCl heb je:

NaOH + HCl => NaCl + H₂o

Ba (oh)₂ + 2 HCl => BACL₂ + 2 h₂o

AL (oh)₃ + 3 HCl => alcl₃ + 3 H₂o

De al (oh)₃ Het heeft drie keer meer zuur nodig dan de NaOH, dat wil zeggen dat de NaOH slechts een derde van de hoeveelheid toegevoegde basis nodig heeft om de AL te neutraliseren (OH)₃.

Het kan u van dienst zijn: Coördinatienummer: wat is, berekening, voorbeelden

Daarom is de NaOH reactiever, omdat hij 1 OH (een equivalent) heeft, de BA (OH)₂ Het heeft 2 oh (twee equivalent), en al (oh)₃ Drie equivalent.

Hoewel het OH -groepen mist, de NA₂CO₃ is in staat om tot 2H te accepteren⁺, En daarom heeft het twee equivalenten, maar als u slechts 1H accepteert⁺, Neem vervolgens deel met een equivalent.

In neerslagreacties

Wanneer een kation en anion samenkomen om in een zout neer te slaan, is het aantal equivalenten voor elk gelijk aan hun belasting:

Mg²⁺ + 2cl^- => Mgcl₂

Dus de Mg²⁺ Het heeft twee equivalenten, terwijl de CL^- Het heeft er een. De normaliteit van de MGCL₂ Het is relatief, het kan 1m of 2 ∙ m zijn, afhankelijk van of de MG wordt overwogen²⁺ of Cl^-.

In redoxreacties

Het aantal equivalenten voor de soorten die betrokken zijn bij redoxreacties is gelijk aan het aantal gewonnen of verloren elektronen.

3 c₂OF₄^2- + Cr₂OF₇^2- + 14 H⁺ => 2 cr³⁺ + 6 Co₂ + 7 H₂o

Om de normaliteit voor C te berekenen₂OF₄^2- en Cr₂OF₇^2- De gedeeltelijke reacties waar elektronen deelnemen als reagentia of producten moeten in aanmerking worden genomen:

C₂OF₄^2- => 2 co₂+ 2e^-

Cr₂OF₇^2- + 14 H⁺ + 6e^- => 2cr³⁺ + 7 h₂o

Elke c₂OF₄^2- laat 2 elektronen los, en elke CR₂OF₇^2- Accepteer 6 elektronen, en na een evenwicht is de resulterende chemische vergelijking de eerste van de drie.

Dus normaliteit voor C₂OF₄^2- Het is 2 ∙ m en 6 ∙ m voor de CR₂OF₇^2- (Onthoud: n = nm).

Referenties

1. Normaliteitsformule. Hersteld van softschools.com
2. Harvey D. Normaliteit. Chem hersteld.Librhetxts.borg
3. Licemen. Pilar Rodríguez M. Chemie: eerste jaar van gediversifieerd. Salesiana Editorial Foundation.