Normalność (chemia)

Co to jest normalność?

normalna Jest to miara stężenia stosowana w chemii roztworów. Wskazuje Jak reaktywne jest rozwiązanie z rozpuszczonego gatunku, zamiast tego, jak wysokie lub rozcieńczone jest jego stężenie. Jest wyrażany z równoważnikami Grams na litr rozwiązania (równ./L). Obecnie Twoja praca jest rzadka.

W literaturze pojawiło się wiele zamieszania i debat dotyczących terminu „równoważny”, ponieważ różni się i ma swoją wartość dla wszystkich substancji.

Podobnie, równoważniki zależą od reakcji chemicznej, która jest rozważana. Dlatego normalności nie można używać dowolnie ani na całym świecie.

Z tego powodu IUPAC zalecił przestań używać go do wyrażenia stężeń roztworów. Jest jednak nadal stosowany w reakcjach kwasowo-zasadowych, szeroko stosowanych w objętości.

Wynika to częściowo z faktu, że biorąc pod uwagę równoważniki kwasu lub zasady, obliczenia są bardzo ułatwione. Ponadto kwasy i zasady zawsze zachowują się w ten sam sposób przed wszystkimi scenariuszami: uwalniają lub akceptują jony wodoru, h⁺.

Normalność jest oznaczona literą n.

Formuły

Chociaż normalność, ze względu na zwykłą definicję, może generować zamieszanie, na rachunkach podsumowujących jest niczym więcej niż molowotość pomnożona przez współczynnik równoważności:

N = nm

Gdzie n jest współczynnikiem równoważności i zależy od gatunków reaktywnych, a także od reakcji, w której uczestniczy. Znajomość jego molowości, m, jego normalność można obliczyć poprzez proste mnożenie.

Jeśli z drugiej strony dostępna jest tylko masa odczynnika, zastosowana zostanie jego równoważna waga:

PE = pm/n

Gdzie PM jest masą cząsteczkową. Po uzyskaniu PE i masę odczynnika zastosuj po prostu podział, aby uzyskać ekwiwalenty dostępne w medium reakcji:

Eq = g/pe

I wreszcie definicja normalności mówi, że wyraża ona równoważny (lub równoważny) przez litr rozwiązania:

N = g/(pe ∙ v)

Co jest równe

N = Eq/v

Po tych obliczeniach, ile równoważnych gatunków reaktywnych jest uzyskiwanych przez 1 l roztworu lub ile MEQ dla 1 ml roztworu.

Równowartość

Równoważnie to części, które mają wspólny zestaw gatunków reaktywnych. Na przykład kwasy i zasady, podczas reakcji, uwalniania lub akceptacji h⁺, Niezależnie od tego, czy jest to hydra jest (HCL, HF itp.) lub Oxácido (h₂południowy zachód₄, Hno₃, H₃PO₄, itp.).

Molarność nie rozróżnia liczby H ma kwas w swojej strukturze lub ilość H, którą podstawa może zaakceptować. Po prostu rozważ cały zestaw masy cząsteczkowej. Jednak normalność uwzględnia sposób zachowania gatunku, a zatem stopień reaktywności.

Jeśli kwas uwalnia h⁺, molekularnie tylko jedna baza może to zaakceptować. Innymi słowy, równoważny zawsze reaguje z innym odpowiednikiem (och, w przypadku podstaw).

Ponadto, jeśli gatunek elektrony dona, inny gatunek musi zaakceptować tę samą liczbę elektronów.

Stąd pochodzi uproszczenie obliczeń: znając liczbę równoważników gatunku, wiadomo dokładnie, ile jest odpowiedników, które reagują od innych gatunków.

Podczas używania moli należy dołączyć współczynniki stechiometryczne równania chemicznego.

Przykłady normalności

Kwasy

Zaczynając od momentu obrotowego HF i H₂południowy zachód₄, Na przykład, aby wyjaśnić równoważniki w ich reakcji neutralizacji z NaOH:

HF + NaOH => Naf + H₂o

H₂południowy zachód₄ + 2 naoh => na₂południowy zachód₄ + 2 H₂o

Aby zneutralizować HF, potrzebny jest jeden mol NaOH, a H₂południowy zachód₄ Wymaga dwóch moli bazy.

Oznacza to, że HF jest bardziej reaktywny, ponieważ potrzebuje mniejszej ilości podstawowej do neutralizacji. Powodem jest to, że HF ma 1H (równoważny) i H₂południowy zachód₄ 2H (dwa równoważne).

Ważne jest, aby podkreślić, że chociaż HF, HCL, HI i HNO₃ Są to „równie odczynniki”, zgodnie z normalnością, charakter ich powiązań, a zatem ich siła kwasowa, jest zupełnie inna.

Wiedząc o tym, normalność można obliczyć dla dowolnego kwasu poprzez pomnożenie liczby H przez jego molowość:

1 ∙ M = N (HF, HCl, CH₃Cooh)

2 ∙ m = n (h₂południowy zachód₄, H₂Seo₄, H₂S)

Reakcja h₃PO₄

Z h₃PO₄ Masz 3H, a zatem ma trzy równoważne. Jest to jednak znacznie słabszy kwas, więc nie zawsze uwalnia całe swoje h⁺.

Ponadto, w obecności silnej bazy, cała jego H niekoniecznie reaguje⁺. Oznacza to, że należy zwrócić uwagę na reakcję, w której uczestniczysz:

H₃PO₄ + 2 Koh => k₂HPO₄ + 2 H₂o

W takim przypadku liczba równoważników jest równa 2, a nie 3, ponieważ tylko 2h reaguje⁺. Podczas gdy w tej innej reakcji:

H₃PO₄ + 3 Koh => k₃PO₄ + 3 H₂o

Tak, uważa się, że normalność H₃PO₄ Jest trzykrotnie jego molowość (n = 3 ∙ m), ponieważ tym razem wszystkie jego jony wodoru reagują.

Z tego powodu nie wystarczy przyjąć ogólną zasadę dla wszystkich kwasów, ale także należy dokładnie wiedzieć, ile h⁺ uczestniczyć w reakcji.

Bazy

Bardzo podobny przypadek występuje w przypadku podstaw. Do następnych trzech zneutralizowanych baz z HCL masz:

NaOH + HCl => NaCl + H₂o

BA (OH)₂ + 2 HCl => BACL₂ + 2 H₂o

AL (OH)₃ + 3 HCl => ALCL₃ + 3 H₂o

AL (OH)₃ Potrzebuje trzy razy więcej kwasu niż NaOH, to znaczy NaOH potrzebuje tylko jednej trzeciej ilości dodanej podstawy, aby zneutralizować Al (OH)₃.

Dlatego NaOH jest bardziej reaktywny, ponieważ ma 1 OH (równoważny), Ba (OH)₂ Ma 2 OH (dwa równoważne) i Al (OH)₃ trzy równoważne.

Chociaż brakuje mu grup OH, Na₂WSPÓŁ₃ jest w stanie zaakceptować do 2 godzin⁺, I dlatego ma dwa odpowiedniki, ale jeśli zaakceptujesz tylko 1h⁺, Następnie weź udział w równoważnym.

W reakcjach wytrącania

Kiedy kation i anion łączą się, aby wytrącić w soli, liczba równoważników dla każdego z nich jest równa ich obciążenia:

Mg²⁺ + 2cl^- => Mgcl₂

Zatem Mg²⁺ Ma dwa odpowiedniki, a CL^- Ma jeden. Normalność MGCL₂ Jest względny, może wynosić 1m lub 2 ∙ m, w zależności od tego, czy mg jest rozważany²⁺ lub Cl^-.

W reakcjach redoks

Liczba równoważników dla gatunku biorących udział w reakcjach redoks jest równa liczbie wygranych lub utraconych elektronów.

3 c₂ALBO₄^2- + Cr₂ALBO₇^2- + 14 godz⁺ => 2 cr³⁺ + 6 Co₂ + 7 H₂o

Aby obliczyć normalność dla C₂ALBO₄^2- i cr₂ALBO₇^2- Częściowe reakcje, w których elektrony uczestniczą jako odczynniki lub produkty, należy wziąć pod uwagę:

C₂ALBO₄^2- => 2 Co₂+ 2e^-

Cr₂ALBO₇^2- + 14 godz⁺ + 6e^- => 2cr³⁺ + 7 h₂o

Każdy c₂ALBO₄^2- uwalnia 2 elektrony i każdy CR₂ALBO₇^2- Zaakceptuj 6 elektronów, a po zrównoważeniu powstałe równanie chemiczne jest pierwszym z trzech.

Więc normalność dla C₂ALBO₄^2- To jest 2 ∙ m i 6 ∙ m dla CR₂ALBO₇^2- (Pamiętaj: n = nm).

Bibliografia

1. Formuła normalności. Odzyskane z Softschools.com
2. Harvey d. Normalność. Chem wyzdrowiał.Librettexts.org
3. LIC. Pilar Rodríguez m. Chemia: pierwszy rok zróżnicowanego. Fundacja redakcyjna Salesiana.