Normalita (chémia)

Čo je normalita?

Ten normálny Je to koncentračné opatrenie použité v chémii roztokov. Naznačovať Aké reaktívne je riešenie z rozpustených druhov namiesto toho, ako vysoká alebo zriedená je jeho koncentrácia. Vyjadruje sa s gramovými ekvivalentmi na liter roztoku (ekv./L). V súčasnosti je vaša práca zriedkavá.

V literatúre sa objavilo veľa zmätku a diskusie, pokiaľ ide o výraz „ekvivalent“, pretože sa líši a má svoju vlastnú hodnotu pre všetky látky.

Podobne aj ekvivalenty závisia od toho, čo sa uvažuje o chemickej reakcii. Preto sa normálnosť nemôže použiť svojvoľne alebo globálne.

Z tohto dôvodu IUPAC odporučil prestať ho používať na vyjadrenie koncentrácií roztokov. Stále sa však používa v reakciách na báze kyselín, ktoré sa bežne používajú v objemovej.

Je to čiastočne spôsobené skutočnosťou, že vzhľadom na ekvivalenty kyseliny alebo bázy sú výpočty značne uľahčené. Okrem toho sa kyseliny a základne vždy správajú rovnako pred všetkými scenármi: uvoľňujú alebo prijímajú vodíkové ióny, h⁺.

Normálnosť je určená písmenom N.

Vzorce

Hoci normalita môže z dôvodu svojej definície vyvolať zámenu, v súhrnných účtoch nie je nič viac ako molarita vynásobená faktorom ekvivalencie:

N = nm

Kde n je faktor ekvivalencie a závisí od reaktívnych druhov, ako aj od reakcie, na ktorej sa zúčastňuje. Takže poznanie jeho molarity, m, jej normalita sa dá vypočítať jednoduchým násobením.

Ak je na druhej strane k dispozícii iba hmotnosť činidla, použije sa jej ekvivalentná hmotnosť:

PE = PM/N

Kde PM je molekulová hmotnosť. Akonáhle budete mať PE a hmotnosť činidla, použite delenie na získanie ekvivalentov dostupných v reakčnom médiu:

Eq = G/PE

A nakoniec, definícia normality hovorí, že vyjadruje gramovodilie (alebo ekvivalent) literom riešenia:

N = g/(pe ∙ v)

Čo sa rovná

N = ekv/v

Po týchto výpočtoch, koľko ekvivalentných reaktívnych druhov sa získa 1 L roztoku alebo koľko MEQ je pre 1 ml roztoku.

Rovnocenný

Ekvivalenty sú časti, ktoré majú spoločnú sadu reaktívnych druhov. Napríklad kyseliny a bázy, keď reagujú, uvoľňujú alebo akceptujú h⁺, Bez ohľadu na to, či je to hydracia (HCl, HF atď.) alebo oxácido (h₂SW₄, Hned₃, H₃Po₄, atď.).

Molarita nerozlišuje počet H, ktorý má kyselinu vo svojej štruktúre alebo množstvo H, ktoré môže báza prijať. Jednoducho zvážte celý súbor molekulovej hmotnosti. Normálnosť však zohľadňuje, ako sa druhy správajú, a preto stupeň reaktivity.

Ak kyselina uvoľní H⁺, molekulárne to môže akceptovať iba jedna báza. Inými slovami, ekvivalent vždy reaguje s ďalším ekvivalentom (OH, v prípade základov).

Ak je to aj elektróny druhov, iný druh musí akceptovať rovnaký počet elektrónov.

Odtiaľ je zjednodušenie výpočtov: poznanie počtu ekvivalentov druhu je známe, koľko je ekvivalentov, ktoré reagujú od ostatných druhov.

Zatiaľ čo s použitím mólov, musia byť pripevnené stechiometrické koeficienty chemickej rovnice.

Normalita

Kyseliny

Počnúc krútiacim momentom HF a H₂SW₄, Napríklad vysvetliť ekvivalenty v ich neutralizačnej reakcii s NaOH:

HF + naOH => naf + h₂o

H₂SW₄ + 2 naoh => na₂SW₄ + 2 h₂o

Na neutralizáciu HF je potrebný jeden mol NaOH, zatiaľ čo H₂SW₄ Vyžaduje dva móly základne.

To znamená, že HF je reaktívnejší, pretože na neutralizáciu potrebuje nižšie množstvo základne. Dôvod je ten, že HF má 1h (ekvivalent) a H₂SW₄ 2h (dva ekvivalenty).

Je dôležité zdôrazniť, že hoci HF, HCL, HI a HNO₃ Sú to „rovnako činidlá“, podľa normality, povaha ich väzieb, a preto sú ich kyslá sila úplne odlišná.

Takže s vedomím, normálnosť sa dá vypočítať pre akúkoľvek kyselinu vynásobením počtu H podľa molárity:

1 ∙ m = n (HF, HCI, CH₃Cooh)

2 ∙ m = n (h₂SW₄, H₂SEO₄, H₂S)

Reakcia h₃Po₄

S h₃Po₄ Máte 3 hodiny, a preto má tri ekvivalenty. Je to však oveľa slabšia kyselina, takže nie vždy uvoľňuje všetky svoje h⁺.

Okrem toho v prítomnosti silného základu nemusí všetky H nevyhnutne reagovať⁺. To znamená, že pozornosť by sa mala venovať reakcii, na ktorej sa zúčastňujete:

H₃Po₄ + 2 koh => k₂HPO₄ + 2 h₂o

V tomto prípade sa počet ekvivalentov rovná 2 a nie 3, pretože iba 2h reaguje⁺. Zatiaľ čo v tejto ďalšej reakcii:

H₃Po₄ + 3 koh => k₃Po₄ + 3 h₂o

Áno, uvažuje sa o tom, že normalita H₃Po₄ Je trikrát jeho molarita (n = 3 ∙ m), pretože tentoraz všetky jeho vodíkové ióny reagujú.

Z tohto dôvodu nestačí predpokladať všeobecné pravidlo pre všetky kyseliny, ale tiež musí byť známe, koľko h⁺ Zúčastnite sa reakcie.

Základne

Veľmi podobný prípad sa vyskytuje so základňami. Pre nasledujúce tri neutralizované základne s HCL máte:

NaOH + HCl => NaCl + H₂o

Ba (oh)₂ + 2 hcl => bacl₂ + 2 h₂o

Al (oh)₃ + 3 HCl => ALCL₃ + 3 h₂o

Al (Oh)₃ Potrebuje trikrát viac kyseliny ako NaOH, to znamená, že NaOH potrebuje iba jednu tretinu množstva pridanej bázy na neutralizáciu AL (OH)₃.

Preto je NaOH reaktívnejší, pretože má 1 OH (ekvivalent), BA (OH)₂ Má 2 oh (dva ekvivalenty) a Al (OH)₃ tri ekvivalent.

Aj keď chýba OH skupiny, NA₂Co₃ je schopný prijať až 2 hodiny⁺, A preto má dva ekvivalenty, ale ak akceptujete iba 1h⁺, Potom sa zúčastnite s ekvivalentom.

V zrážkových reakciách

Keď sa katión a anión spoja, aby sa zrazil v soli, počet ekvivalentov pre každú z nich sa rovná ich zaťaženiu:

Mg²⁺ + 2cl^- => Mgcl₂

Teda mg²⁺ Má dva ekvivalenty, zatiaľ čo CL^- Má jeden. Normálnosť MGCL₂ Je relatívny, môže to byť 1 m alebo 2 ∙ m, v závislosti od toho, či sa MG uvažuje²⁺ alebo cl^-.

V redoxných reakciách

Počet ekvivalentov pre druhy zapojené do redoxných reakcií sa rovná počtu elektrónov získaných alebo stratených počas toho istého.

3 c₂Ani₄^2- + Cr₂Ani₇^2- + 14 h⁺ => 2 cr³⁺ + 6 co₂ + 7 h₂o

Na výpočet normality pre C₂Ani₄^2- a cr₂Ani₇^2- Čiastočné reakcie, na ktorých sa elektróny zúčastňujú ako činidlá alebo výrobky, by sa mali brať do úvahy:

C₂Ani₄^2- => 2 co₂+ 2e^-

Cr₂Ani₇^2- + 14 h⁺ + 6e^- => 2cr³⁺ + 7 h₂o

Každý c₂Ani₄^2- Uvoľnite 2 elektróny a každý Cr₂Ani₇^2- Prijmite 6 elektrónov a po vyrovnávaní je výsledná chemická rovnica prvou z troch.

Takže normalita pre C₂Ani₄^2- Je to 2 ∙ m a 6 ∙ m pre Cr₂Ani₇^2- (Pamätajte: n = nm).

Odkazy

1. Vzorec. Zotavené z softschools.com
2. Podriadený. Normálnosť. Chémia obnovená.Librettexts.orgán
3. Lic. Pilar Rodríguez m. Chémia: Prvý rok diverzifikovaných. Redakčná nadácia Salesiana.