Normalitetsdefinisjon i kjemi

Steve McAlister/Getty Images

Normalitet er et mål på konsentrasjon lik gramekvivalentvekten per liter løsning. Gram-ekvivalentvekt er målet på den reaktive kapasiteten til a molekyl . Det oppløste stoffets rolle i reaksjonen bestemmer løsningens normalitet . Normalitet er også kjent som ekvivalent konsentrasjon av en løsning.

Normalitetsligning

Normalitet (N) er den molare konsentrasjonen c_Jegdelt på en ekvivalensfaktor f_ekv:

N = c_Jeg/ f_ekv

En annen vanlig ligning er normalitet (N) er lik gramekvivalentvekten delt på liter løsning:

N = gramekvivalentvekt/liter løsning (ofte uttrykt i g/L)

Eller det kan være molariteten multiplisert med antall ekvivalenter:

N = molaritet x ekvivalenter

Normalitetsenheter

Den store bokstaven N brukes for å indikere konsentrasjon i form av normalitet. Det kan også uttrykkes som eq/L (ekvivalent per liter) eller meq/L (milliekvivalent per liter på 0,001 N, vanligvis reservert for medisinsk rapportering).

Eksempler på normalitet

For sure reaksjoner, en 1 M H_toSÅ₄løsningen vil ha en normalitet (N) på 2 N fordi 2 mol H⁺ioner er tilstede per liter løsning.
For sulfidutfellingsreaksjoner, hvor SO₄^-ion er den viktige delen, den samme 1 M H_toSÅ₄løsningen vil ha en normalitet på 1 N.

Eksempel på problem

Finn normaliteten til 0,1 M H_toSÅ₄(svovelsyre) for reaksjonen:

H_toSÅ₄+ 2 NaOH → Så_toSÅ₄+ 2 H_toO

I følge ligningen, 2 mol H⁺ioner (2 ekvivalenter) fra svovelsyre reagerer med natriumhydroksid (NaOH) for å danne natriumsulfat (Na_toSÅ₄) og vann. Ved å bruke ligningen:

N = molaritet x ekvivalenter
N = 0,1 x 2
N = 0,2 N

Ikke la deg forvirre av antall føflekker natriumhydroksid og vann i ligningen. Siden du har fått syrens molaritet, trenger du ikke tilleggsinformasjonen. Alt du trenger å finne ut er hvor mange mol hydrogenioner som deltar i reaksjonen. Siden svovelsyre er en sterk syre, vet du at den dissosieres fullstendig til ionene sine.

Potensielle problemer med bruk av N for konsentrasjon

Selv om normalitet er en nyttig enhet for konsentrasjon, kan den ikke brukes i alle situasjoner fordi verdien avhenger av en ekvivalensfaktor som kan endres basert på typen kjemisk reaksjon av interesse. Som et eksempel, en løsning av magnesiumklorid (MgCl_to) kan være 1 N for Mg²⁺ion, men likevel 2 N for Cl^-ion.

Selv om N er en god enhet å kjenne til, brukes den ikke så mye som molalitet i faktisk laboratoriearbeid. Det har verdi for syre-base titreringer, utfellingsreaksjoner og redoksreaksjoner. Ved syre-base-reaksjoner og utfellingsreaksjoner, 1/f_ekver en heltallsverdi. I redoksreaksjoner, 1/f_ekvkan være en brøkdel.