Hvordan beregne normalitet (kjemi)

Eksempler som viser hvordan du beregner konsentrasjon i normalitet

ThoughtCo / Derek Abella

Normaliteten til en løsning er gramekvivalentvekten til a oppløst stoff per liter løsning . Det kan også kalles ekvivalent konsentrasjon. Det er indikert med symbolet N, eq/L eller meq/L (= 0,001 N) for konsentrasjonsenheter. For eksempel kan konsentrasjonen av en saltsyreløsning uttrykkes som 0,1 N HCl. En gramekvivalentvekt eller ekvivalent er et mål på den reaktive kapasiteten til en gitt kjemisk art (ion, molekyl, etc.). Ekvivalentverdien bestemmes ved å bruke molekylvekten og valensen til den kjemiske arten. Normalitet er det eneste konsentrasjonsenhet som er reaksjonsavhengig.

Her er eksempler på hvordan du regner ut normaliteten til en løsning .

Viktige takeaways

• Normalitet er en enhet for konsentrasjon av en kjemisk løsning uttrykt som gramekvivalentvekt av oppløst stoff per liter løsning. En definert ekvivalensfaktor må brukes for å uttrykke konsentrasjon.
• Vanlige enheter for normalitet inkluderer N, eq/L eller meq/L.
• Normalitet er den eneste enheten for kjemisk konsentrasjon som avhenger av den kjemiske reaksjonen som studeres.
• Normalitet er ikke den vanligste konsentrasjonsenheten, og bruken er heller ikke hensiktsmessig for alle kjemiske løsninger. Typiske situasjoner når du kan bruke normalitet inkluderer syre-base-kjemi, redoksreaksjoner eller nedbørsreaksjoner. For de fleste andre situasjoner er molaritet eller molalitet bedre alternativer for enheter.

Normalitetseksempel #1

Den enkleste måten å finne normalitet erfra molaritet. Alt du trenger å vite er hvor mange mol ioner som dissosierer. For eksempel en 1 M svovelsyre (H_toSÅ₄) er 2 N for syre-basereaksjoner fordi hver mol svovelsyre gir 2 mol H⁺ioner.

1 M svovelsyre er 1 N for sulfatutfelling siden 1 mol svovelsyre gir 1 mol sulfationer.

Normalitetseksempel #2

36,5 gram saltsyre (HCl) er en 1 N (en normal) løsning av HCl.

EN vanlig er ett gram ekvivalent av et oppløst stoff per liter løsning. Siden saltsyre er en sterk syre som dissosieres fullstendig i vann, vil en 1 N løsning av HCl også være 1 N for H⁺eller Cl^-ioner for syre-base reaksjoner .

Normalitetseksempel #3

Finn normaliteten til 0,321 g natriumkarbonat i en 250 ml løsning.

For å løse dette problemet må du kjenne formelen for natriumkarbonat. Når du innser at det er to natriumioner per karbonation, er problemet enkelt:

N = 0,321 g Na_toCO₃x (1 mol/105,99 g) x (2 ekv./1 mol)
N = 0,1886 ekv./0,2500 L
N = 0,0755 N

Normalitetseksempel #4

Finn prosentandelen syre (ekv. vekt 173,8) hvis 20,07 mL 0,1100 N base er nødvendig for å nøytralisere 0,721 g av en prøve.

Dette handler i hovedsak om å kunne kansellere enheter for å få det endelige resultatet. Husk at hvis du får en verdi i milliliter (mL), er det nødvendig å konvertere den til liter (L). Det eneste 'vanskelige' konseptet er å innse at syre- og baseekvivalensfaktorene vil være i forholdet 1:1.

20,07 mL x (1 L/1000 mL) x (0,1100 ekv. base/1 L) x (1 ekv. syre/1 ekv. base) x (173,8 g/1 ekv.) = 0,3837 g syre

Når du skal bruke normalitet

Det er spesifikke omstendigheter når det er å foretrekke å bruke normalitet fremfor molaritet eller annen konsentrasjonsenhet for en kjemisk løsning.

• Normalitet brukes i syre-basekjemi for å beskrive konsentrasjonen av hydronium (H₃O⁺) og hydroksid (OH^-). I denne situasjonen, 1/f_ekver et heltall.
• Ekvivalensfaktoren eller normaliteten brukes i nedbørsreaksjoner for å indikere antall ioner som vil utfelles. Her, 1/f_ekver igjen og heltallsverdi.
• I redoksreaksjoner , angir ekvivalensfaktoren hvor mange elektroner som kan doneres eller aksepteres av et oksidasjons- eller reduksjonsmiddel. For redoksreaksjoner, 1/f_ekvkan være en brøkdel.

Betraktninger ved bruk av normalitet

Normalitet er ikke en passende enhet for konsentrasjon i alle situasjoner. For det første krever det en definert ekvivalensfaktor. For det andre er normaliteten ikke en fastsatt verdi for en kjemisk løsning. Verdien kan endres i henhold til den kjemiske reaksjonen som undersøkes. For eksempel en løsning av CaCl_todet vil si 2 N med hensyn til kloridet (Cl^-) ion ville bare være 1 N med hensyn til magnesium (Mg²⁺) ion.

Referanse

• ' Bruken av ekvivalensbegrepet .' IUPAC (arkivert).