Normalität (Chemie)

Was ist Normalität?

Der normal Es ist ein Konzentrationsmaß, das in der Chemie von Lösungen verwendet wird. Zeigt an Wie reaktiv ist die Lösung der gelösten Spezies, anstatt wie hoch oder verdünnt seine Konzentration ist. Es wird mit den Gramsäquivalenten pro Liter der Lösung ausgedrückt (Gl/L). Derzeit ist Ihr Job selten.

In der Literatur sind viele Verwirrung und Debatten über den Begriff „äquivalent“ aufgetreten, da er unterschiedlich ist und seinen eigenen Wert für alle Substanzen hat.

Ebenso hängen die Äquivalente davon ab, was die chemische Reaktion ist, die berücksichtigt wird. Daher kann Normalität nicht willkürlich oder global verwendet werden.

Aus diesem Grund hat die IUPAC darauf hingewiesen, sie zu verwenden, um die Konzentrationen der Lösungen auszudrücken. Es wird jedoch immer noch bei Säure-Base-Reaktionen verwendet, die in der Volumetrie weit verbreitet sind.

Dies ist teilweise darauf zurückzuführen, dass die Berechnungen angesichts der Äquivalente einer Säure oder einer Base stark erleichtert werden. Darüber hinaus verhalten sich Säuren und Basen immer auf die gleiche Weise vor allen Szenarien: Sie füllen oder akzeptieren Wasserstoffionen, H⁺.

Normalität wird mit Brief n benannt.

Formeln

Obwohl die Normalität aufgrund ihrer bloßen Definition Verwirrung erzeugen kann, ist in zusammenfassenden Konten nichts anderes als die Molarität, die mit einem Äquivalenzfaktor multipliziert wird:

N = nm

Wobei n der Äquivalenzfaktor ist und von den reaktiven Spezies sowie von der Reaktion, an der sie teilnimmt. Daher kann seine Molarität, m, seine Normalität durch eine einfache Multiplikation berechnet werden.

Wenn andererseits nur die Masse des Reagens verfügbar ist, wird das gleichwertige Gewicht verwendet:

Pe = pm/n

Wobei PM das Molekulargewicht ist. Sobald Sie PE und die Masse des Reagens haben, wenden Sie einfach eine Abteilung an, um die im Reaktionsmedium verfügbaren Äquivalente zu erhalten:

Gl = g/pe

Und schließlich besagt die Definition der Normalität, dass sie die gramsäquivalente (oder gleichwertige) Literatur durch einen Liter der Lösung ausdrückt:

N = g/(pe ∙ v)

Was ist gleich zu

N = Gl/v

Nach diesen Berechnungen wird die reaktive Spezies durch 1 l Lösung oder wie viele MEQ 1 ml Lösung erhalten.

Gleichwertig

Die Äquivalente sind die Teile, die gemeinsam einen Satz reaktiver Arten haben. Zum Beispiel Säuren und Basen, wenn sie reagieren, frei entlassen oder akzeptieren H⁺, Unabhängig davon, ob es sich um eine Hydrapie handelt (HCL, HF usw.) oder ein Oxácido (h₂SW₄, Hno₃, H₃Po₄, usw.).

Molarität unterscheidet nicht die Anzahl von H hat die Säure in ihrer Struktur oder die Menge an H, die eine Base akzeptieren kann. Betrachten Sie einfach den gesamten Satz im Molekulargewicht. Normalität berücksichtigt jedoch, wie sich Arten verhalten und daher den Grad der Reaktivität.

Wenn eine Säure ein h freigibt⁺, Molekular kann es nur eine Basis akzeptieren. Mit anderen Worten, ein Äquivalent reagiert immer mit einem anderen Äquivalent (OH, im Fall der Basen).

Wenn eine Spezies Dona -Elektronen, muss eine andere Spezies die gleiche Anzahl von Elektronen akzeptieren.

Von hier aus kommt die Vereinfachung der Berechnungen: Kenntnis der Anzahl der Äquivalente einer Spezies und ist genau bekannt, wie viele die Äquivalente sind, die von den anderen Spezies reagieren.

Während der Verwendung von Molen müssen die stöchiometrischen Koeffizienten der chemischen Gleichung angebracht werden.

Beispiele für Normalität

Säuren

Beginnend mit dem HF- und H -Drehmoment₂SW₄, Zum Beispiel, um die Äquivalente in ihrer Neutralisationsreaktion mit dem NaOH zu erklären:

HF + NaOH => NAF + H₂O

H₂SW₄ + 2 naoh => na₂SW₄ + 2 H₂o

Um die HF zu neutralisieren, wird ein Mol NaOH benötigt, während h₂SW₄ Erfordert zwei Basismolen.

Dies bedeutet, dass HF reaktiver ist, da es weniger Grundbetrag für die Neutralisation benötigt. Der Grund ist, dass die HF 1H (ein Äquivalent) und die H hat₂SW₄ 2H (zwei Äquivalent).

Es ist wichtig zu betonen, dass HF, HCL, HI und HNO, obwohl₃ Sie sind "gleichermaßen Reagenzien", je nach Normalität, die Art ihrer Verbindungen und damit ihre Säurekraft sind völlig unterschiedlich.

Wenn Sie dies wissen, kann die Normalität für jede Säure berechnet werden, indem die Anzahl der H mit ihrer Molarität multipliziert wird:

1 ∙ m = n (hf, hcl, ch₃Cooh)

2 ∙ m = n (h₂SW₄, H₂SEO₄, H₂S)

Reaktion von h₃Po₄

Mit h₃Po₄ Sie haben 3H und deshalb hat es drei Äquivalent. Es ist jedoch eine viel schwächere Säure, daher füllt es nicht immer all seine H frei⁺.

Darüber hinaus reagiert in Gegenwart einer starken Basis nicht unbedingt der H⁺. Dies bedeutet, dass der Reaktion, an der Sie teilnehmen, Aufmerksamkeit geschenkt werden sollte:

H₃Po₄ + 2 Koh => k₂HPO₄ + 2 H₂o

In diesem Fall ist die Anzahl der Äquivalente gleich 2 und nicht 3, da nur 2H reagieren⁺. Während dieser anderen Reaktion:

H₃Po₄ + 3 koh => k₃Po₄ + 3 H₂o

Ja, es wird angenommen, dass die Normalität von h₃Po₄ Es ist das Dreifache seiner Molarität (n = 3 ∙ m), da alle seine Wasserstoffionen reagieren.

Aus diesem Grund reicht es nicht aus, eine allgemeine Regel für alle Säuren anzunehmen, aber es muss auch genau bekannt sein, wie viele h⁺ an der Reaktion teilnehmen.

Basen

Ein sehr ähnlicher Fall tritt bei den Basen auf. Für die nächsten drei neutralisierten Basen mit HCl, die Sie haben:

NaOH + HCl => NaCl + H₂o

Ba (oh)₂ + 2 HCl => bacl₂ + 2 H₂o

Al (OH)₃ + 3 HCl => Alcl₃ + 3 H₂o

Der Al (OH)₃ Es braucht dreimal saurer als das NaOH, dh der NaOH braucht nur ein Drittel der zusätzlichen Basis, um die Al (OH) zu neutralisieren₃.

Daher ist der NaOH reaktiver, da es 1 OH (ein Äquivalent) hat, den BA (OH)₂ Es hat 2 OH (zwei Äquivalent) und Al (OH)₃ Drei Äquivalent.

Obwohl es fehlen OH -Gruppen, die NA₂CO₃ ist in der Lage, bis zu 2h zu akzeptieren⁺, Und deshalb hat es zwei Äquivalente, aber wenn Sie nur 1h akzeptieren⁺, Dann mit einem Äquivalent teilnehmen.

In Niederschlagsreaktionen

Wenn ein Kation und ein Anion zusammenkommen, um in einem Salz ausfällt, entspricht die Anzahl der Äquivalente für jeden ihrer Last:

Mg²⁺ + 2cl^- => Mgcl₂

So die mg²⁺ Es hat zwei Äquivalente, während der CL^- Es hat einen. Die Normalität der MGCL₂ Es ist relativ, es kann 1 m oder 2 ° M sein, je nachdem, ob der Mg berücksichtigt wird²⁺ oder Cl^-.

In Redoxreaktionen

Die Anzahl der Äquivalente für die Arten, die an Redoxreaktionen beteiligt sind.

3 c₂ENTWEDER₄^2- + Cr₂ENTWEDER₇^2- + 14 h⁺ => 2 Cr³⁺ + 6 Co₂ + 7 H₂o

Normalität für c berechnen₂ENTWEDER₄^2- und Cr₂ENTWEDER₇^2- Die Teilreaktionen, bei denen Elektronen als Reagenzien oder Produkte teilnehmen, sollten berücksichtigt werden:

C₂ENTWEDER₄^2- => 2 Co₂+ 2e^-

Cr₂ENTWEDER₇^2- + 14 h⁺ + 6e^- => 2cr³⁺ + 7 H₂o

Jeweils c₂ENTWEDER₄^2- Freisetzung 2 Elektronen und jede Cr₂ENTWEDER₇^2- Akzeptieren Sie 6 Elektronen, und nach einem Ausgleich ist die resultierende chemische Gleichung die erste der drei.

Also Normalität für c₂ENTWEDER₄^2- Es ist 2 ∙ m und 6 ∙ m für die Cr₂ENTWEDER₇^2- (Denken Sie daran: n = nm).

Verweise

1. Normalitätsformel. Von Softschools geborgen.com
2. Harvey d. Normalität. Chem erholt sich.Librettexts.Org
3. Lic. Pilar Rodríguez m. Chemie: Erstes Jahr der Diversifizierung. Salesiana Editorial Foundation.