Definicja normalności w chemii

Steve McAlister/Getty Images

Normalność jest miarą stężenie równa grama równoważnikowi masy na litr roztworu. Równoważnik grama jest miarą pojemności biernej a cząsteczka . Rola substancji rozpuszczonej w reakcji determinuje normalność . Normalność jest również znana jako równoważne stężenie roztworu.

Równanie normalności

Normalność (N) to stężenie molowe c_ipodzielone przez współczynnik równoważności f_równ:

N = c_i/ f_równ

Innym powszechnym równaniem jest normalność (N) równa równoważnej gramaturze podzielonej przez litry roztworu:

N = równoważnik grama/litry roztworu (często wyrażany w g/l)

Lub może to być molarność pomnożona przez liczbę ekwiwalentów:

N = molarność x ekwiwalenty

Jednostki normalności

Wielka litera N służy do wskazania koncentracji w kategoriach normalności. Może być również wyrażony jako eq/L (ekwiwalent na litr) lub meq/L (miliekwiwalent na litr 0,001 N, zwykle zarezerwowany dla raportów medycznych).

Przykłady normalności

W przypadku reakcji kwaśnych 1 M H_dwaWIĘC₄roztwór będzie miał normalność (N) 2 N, ponieważ 2 mole H⁺jony są obecne na litr roztworu.
Dla reakcji strącania siarczków, gdzie SO₄^-jon jest ważną częścią, ten sam 1 M H_dwaWIĘC₄rozwiązanie będzie miało normalność 1 N.

Przykładowy problem

Znajdź normalność 0,1 M H_dwaWIĘC₄(kwas siarkowy) do reakcji:

H_dwaWIĘC₄+ 2 NaOH → So_dwaWIĘC₄+ 2 godz_dwaO

Zgodnie z równaniem 2 mole H⁺jony (2 równoważniki) z kwasu siarkowego reagują z wodorotlenkiem sodu (NaOH) tworząc siarczan sodu (Na_dwaWIĘC₄) i woda. Korzystając z równania:

N = molarność x ekwiwalenty
N = 0,1 x 2
N = 0,2 N

Nie daj się zwieść liczbie moli wodorotlenek sodu i woda w równaniu. Ponieważ podano ci molarność kwasu, nie potrzebujesz dodatkowych informacji. Wszystko, co musisz wiedzieć, to ile moli jonów wodorowych bierze udział w reakcji. Ponieważ kwas siarkowy jest silnym kwasem, wiesz, że całkowicie dysocjuje na swoje jony.

Potencjalne problemy z użyciem N dla koncentracji

Chociaż normalność jest użyteczną jednostką stężenia, nie można jej używać we wszystkich sytuacjach, ponieważ jej wartość zależy od współczynnika równoważności, który może się zmieniać w zależności od rodzaju reakcji chemicznej będącej przedmiotem zainteresowania. Jako przykład, roztwór chlorku magnezu (MgCl_dwa) może wynosić 1 N dla Mg²⁺jon, jeszcze 2 N dla Cl^-jon.

Chociaż N jest dobrą jednostką do poznania, nie używa się jej tak często, jak molalność w rzeczywistej pracy laboratoryjnej. Ma wartość dla miareczkowania kwasowo-zasadowego, reakcji strącania i reakcji redoks. W reakcjach kwasowo-zasadowych i reakcjach strącania 1/f_równjest liczbą całkowitą. W reakcjach redoks 1/f_równmoże być ułamkiem.