De vanligt det är ett mått på koncentration som används mindre och mindre ofta i lösningarnas kemi. Det indikerar hur reaktiv lösningen av den upplösta arten är, snarare än hur hög eller utspädd koncentrationen är. Det uttrycks som gramekvivalenter per liter lösning (Eq / L).
Mycket förvirring och debatt har uppstått i litteraturen angående begreppet "ekvivalent", eftersom det varierar och har ett eget värde för alla ämnen. Likaså beror ekvivalenterna på den kemiska reaktion som övervägs; därför kan normalitet inte användas godtyckligt eller globalt.
Av denna anledning har IUPAC rekommenderat att sluta använda den för att uttrycka koncentrationer av lösningar..
Det används emellertid fortfarande i syra-basreaktioner, ofta i volymmetri. Detta beror delvis på att med tanke på ekvivalenterna av en syra eller en bas gör det beräkningarna mycket enklare; Dessutom uppträder syror och baser alltid på samma sätt i alla scenarier: de släpper ut eller accepterar vätejoner, H+.
Artikelindex
Även om normalitet med sin definition kan skapa förvirring är det kort sagt inget annat än molaritet multiplicerat med en ekvivalensfaktor:
N = nM
Där n är ekvivalensfaktorn och beror på den reaktiva arten, liksom den reaktion som den deltar i. Sedan, med vetskap om dess molaritet, M, kan dess normalitet beräknas genom enkel multiplikation.
Om å andra sidan endast reagensmassan är tillgänglig kommer dess ekvivalenta vikt att användas:
PE = PM / n
Där MW är molekylvikten. När du väl har PE och reaktantens massa, använd bara en uppdelning för att erhålla motsvarande tillgängliga i reaktionsmediet:
Eq = g / PE
Och slutligen säger definitionen av normalitet att den uttrycker gramekvivalenterna (eller ekvivalenterna) per liter lösning:
N = g / (PE ∙ V)
Vad är lika med
N = Eq / V
Efter dessa beräkningar erhålls hur många ekvivalenter den reaktiva arten har per 1 liter lösning; eller hur många mEq finns det per 1 ml lösning.
Men vad är motsvarigheterna? De är de delar som har gemensamt en uppsättning reaktiva arter. Till exempel med syror och baser, vad händer med dem när de reagerar? Gratis eller acceptera H+, oavsett om det är en hydrat (HCl, HF, etc.) eller en oxsyra (HtvåSW4, HNO3, H3PO4, etc.).
Molaritet diskriminerar inte antalet H som syran har i sin struktur, eller mängden H som en bas kan acceptera; tänk bara på helheten i molekylvikt. Normalitet tar dock hänsyn till hur arten beter sig och därför graden av reaktivitet.
Om en syra frigör en H+, molekylärt endast en bas kan acceptera det; med andra ord reagerar en ekvivalent alltid med en annan ekvivalent (OH, i fallet med baser). På samma sätt, om en art donerar elektroner, måste en annan art acceptera samma antal elektroner..
Härifrån kommer förenklingen av beräkningarna: att veta antalet ekvivalenter för en art, det är känt exakt hur många som är motsvarigheter som reagerar från den andra arten. Medan du använder mol måste du följa de stökiometriska koefficienterna för den kemiska ekvationen.
Börjar med HF- och H-parettvåSW4, Till exempel för att förklara ekvivalenterna i dess neutraliseringsreaktion med NaOH:
HF + NaOH => NaF + HtvåELLER
HtvåSW4 + 2NaOH => NatvåSW4 + 2HtvåELLER
För att neutralisera HF behövs en mol NaOH, medan HtvåSW4 kräver två mol bas. Detta innebär att HF är mer reaktivt eftersom det behöver en mindre mängd bas för sin neutralisering. Varför? Eftersom HF har 1H (motsvarande) och HtvåSW4 2H (två ekvivalenter).
Det är viktigt att betona att även om HF, HCl, HI och HNO3 de är "lika reaktiva" enligt normalitet, karaktären av deras bindningar och därför är deras surhetsstyrka helt annorlunda.
Så medvetet om detta kan normaliteten för vilken syra som helst beräknas genom att multiplicera antalet H med dess molaritet:
1 ∙ M = N (HF, HCl, CH3COOH)
2 ∙ M = N (HtvåSW4, HtvåSeO4, HtvåS)
Med H3PO4 du har 3H och har därför tre ekvivalenter. Det är emellertid en mycket svagare syra, så den släpper inte alltid hela sin H+.
Vidare, i närvaro av en stark bas, reagerar inte alla dess H nödvändigtvis.+; Detta innebär att uppmärksamhet bör ägnas åt reaktionen där du deltar:
H3PO4 + 2KOH => KtvåHPO4 + 2HtvåELLER
I detta fall är antalet ekvivalenter lika med 2 och inte 3, eftersom endast 2H reagerar+. I denna andra reaktion:
H3PO4 + 3KOH => K3PO4 + 3HtvåELLER
Det anses att normaliteten hos H3PO4 är tre gånger dess molaritet (N = 3 ∙ M), eftersom denna gång reagerar alla dess vätejoner.
Av denna anledning räcker det inte att anta en allmän regel för alla syror, utan också måste man veta exakt hur många H+ delta i reaktionen.
Ett mycket liknande fall inträffar med baserna. För följande tre baser neutraliserade med HCl har vi:
NaOH + HCl => NaCl + HtvåELLER
Ba (OH)två + 2HCl => BaCltvå + 2HtvåELLER
Al (OH)3 + 3HCl => AlCl3 + 3HtvåELLER
El Al (OH)3 den behöver tre gånger mer syra än NaOH; det vill säga, NaOH behöver bara en tredjedel av mängden tillsatt bas för att neutralisera Al (OH)3.
Därför är NaOH mer reaktivt, eftersom det har 1OH (en ekvivalent); Ba (OH)två har 2OH (två ekvivalenter) och Al (OH)3 tre ekvivalenter.
Även om det saknar OH-grupper, NatvåCO3 kan acceptera upp till 2H+, och därför har den två ekvivalenter; men om du bara accepterar 1H+, delta sedan med motsvarande.
När en katjon och anjon förenas för att fällas ut i ett salt är antalet ekvivalenter för var och en lika med dess laddning:
Mgtvå+ + 2Cl- => MgCltvå
Således har Mgtvå+ har två ekvivalenter, medan Cl- har bara en. Men vad är normaliteten hos MgCltvå? Dess värde är relativt, det kan vara 1M eller 2 ∙ M, beroende på om Mg anses.två+ eller Cl-.
Antalet ekvivalenter för de arter som är involverade i redoxreaktioner är lika med antalet elektroner som erhållits eller förlorats under samma..
3CtvåELLER4två- + CrtvåELLER7två- + 14H+ => 2Cr3+ + 6COtvå + 7HtvåELLER
Vad blir normaliteten för C.tvåELLER4två- och CrtvåELLER7två-? För detta måste de delvisa reaktionerna där elektroner deltar som reaktanter eller produkter beaktas:
CtvåELLER4två- => 2COtvå + 2e-
CrtvåELLER7två- + 14H+ + 6e- => 2Cr3+ + 7HtvåELLER
Varje CtvåELLER4två- släpper 2 elektroner och varje CrtvåELLER7två- accepterar 6 elektroner; och efter balansering är den resulterande kemiska ekvationen den första av de tre.
Så normaliteten för CtvåELLER4två- är 2 ∙ M och 6 ∙ M för CrtvåELLER7två- (kom ihåg, N = nM).
Ingen har kommenterat den här artikeln än.