De vanlig det er et mål på konsentrasjon som brukes sjeldnere og sjeldnere i kjemien til løsninger. Det indikerer hvor reaktiv løsningen av den oppløste arten er, snarere enn hvor høy eller fortynning konsentrasjonen er. Det uttrykkes som gram-ekvivalenter per liter oppløsning (Eq / L).
Mye forvirring og debatt har oppstått i litteraturen angående begrepet 'ekvivalent', ettersom det varierer og har sin egen verdi for alle stoffer. Tilsvarende er ekvivalenter avhengig av den kjemiske reaksjonen som vurderes; derfor kan normalitet ikke brukes vilkårlig eller globalt.
Av denne grunn har IUPAC rådet til å slutte å bruke den for å uttrykke konsentrasjoner av løsninger..
Imidlertid er det fortsatt brukt i syre-base reaksjoner, mye brukt i volumetri. Dette er delvis fordi, med tanke på ekvivalenter av en syre eller en base, gjør det beregningene mye lettere; Videre oppfører syrer og baser seg alltid på samme måte i alle scenarier: de frigjør eller aksepterer hydrogenioner, H+.
Artikkelindeks
Selv om normalitet ved sin definisjon bare kan skape forvirring, er det kort sagt ikke noe annet enn molaritet multiplisert med en ekvivalensfaktor:
N = nM
Hvor n er ekvivalensfaktoren og avhenger av den reaktive arten, samt reaksjonen den deltar i. Deretter, vel vitende om molariteten, M, kan dens normalitet beregnes ved enkel multiplikasjon.
Hvis derimot bare reagensmassen er tilgjengelig, vil den tilsvarende vekten brukes:
PE = PM / n
Hvor MW er molekylvekten. Når du har PE, og massen av reaktanten, bruker du bare en divisjon for å oppnå ekvivalenter som er tilgjengelige i reaksjonsmediet:
Eq = g / PE
Og til slutt sier definisjonen av normalitet at den uttrykker gram-ekvivalenter (eller ekvivalenter) per liter løsning:
N = g / (PE ∙ V)
Hva er lik
N = Eq / V
Etter disse beregningene er det oppnådd hvor mange ekvivalenter den reaktive arten har per 1 liter løsning; eller hvor mange mEq er det per 1 ml løsning.
Men hva er ekvivalenter? De er delene som har et sett med reaktive arter til felles. For eksempel med syrer og baser, hva skjer med dem når de reagerer? Gratis eller godta H+, uavhengig av om det er et hydracid (HCl, HF, etc.), eller en okssyre (HtoSW4, HNO3, H3PO4, etc.).
Molaritet diskriminerer ikke antallet H som syren har i sin struktur, eller mengden H som en base kan akseptere; bare vurder helheten i molekylvekt. Normalitet tar imidlertid hensyn til hvordan arten oppfører seg og derfor graden av reaktivitet.
Hvis en syre frigjør en H+, molekylært bare en base kan akseptere det; med andre ord, en ekvivalent reagerer alltid med en annen ekvivalent (OH, når det gjelder baser). På samme måte, hvis en art donerer elektroner, må en annen art akseptere samme antall elektroner..
Herfra kommer forenklingen av beregningene: å vite antall ekvivalenter av en art, det er kjent nøyaktig hvor mange som er ekvivalenter som reagerer fra den andre arten. Mens du bruker mol, må du følge de støkiometriske koeffisientene til den kjemiske ligningen.
Starter med HF og H-parettoSW4, For eksempel, for å forklare ekvivalenter i nøytraliseringsreaksjonen med NaOH:
HF + NaOH => NaF + HtoELLER
HtoSW4 + 2NaOH => NatoSW4 + 2HtoELLER
For å nøytralisere HF, trengs det en mol NaOH, mens HtoSW4 krever to mol baser. Dette betyr at HF er mer reaktiv siden den trenger en mindre mengde base for nøytralisering. Hvorfor? Fordi HF har 1H (tilsvarende), og HtoSW4 2H (to ekvivalenter).
Det er viktig å understreke at, selv om HF, HCl, HI og HNO3 de er "like reaktive" i henhold til normaliteten, arten av deres bånd og derfor deres surhetsstyrke er helt forskjellige.
Så, vel vitende om dette, kan normaliteten for enhver syre beregnes ved å multiplisere antall H med dens molaritet:
1 ∙ M = N (HF, HCl, CH3COOH)
2 ∙ M = N (HtoSW4, HtoSeO4, HtoS)
Med H3PO4 du har 3H, og har derfor tre ekvivalenter. Imidlertid er det en mye svakere syre, så den frigjør ikke alltid hele sin H+.
Videre, i nærvær av en sterk base, reagerer ikke alle dens H nødvendigvis.+; Dette betyr at oppmerksomhet bør rettes mot reaksjonen der du deltar:
H3PO4 + 2KOH => KtoHPO4 + 2HtoELLER
I dette tilfellet er antall ekvivalenter lik 2 og ikke 3, siden bare 2H reagerer+. Mens du er i denne andre reaksjonen:
H3PO4 + 3KOH => K3PO4 + 3HtoELLER
Det anses at normaliteten til H3PO4 er tre ganger molariteten (N = 3 ∙ M), siden denne gangen reagerer alle dens hydrogenioner.
Av denne grunn er det ikke nok å anta en generell regel for alle syrer, men det må også være kjent nøyaktig hvor mange H+ delta i reaksjonen.
Et veldig lignende tilfelle forekommer med basene. For de følgende tre basene nøytralisert med HCl har vi:
NaOH + HCl => NaCl + HtoELLER
Ba (OH)to + 2HCl => BaClto + 2HtoELLER
Al (OH)3 + 3HCl => AlCl3 + 3HtoELLER
El Al (OH)3 den trenger tre ganger mer syre enn NaOH; det vil si at NaOH bare trenger en tredjedel av mengden tilsatt base for å nøytralisere Al (OH)3.
Derfor er NaOH mer reaktiv, siden den har 1OH (en ekvivalent); Ba (OH)to har 2OH (to ekvivalenter), og Al (OH)3 tre ekvivalenter.
Selv om det mangler OH-grupper, har NatoCO3 er i stand til å akseptere opptil 2H+, og derfor har den to ekvivalenter; men hvis du bare godtar 1H+, deretter delta med tilsvarende.
Når et kation og anion slår seg sammen for å felle ut i et salt, er antall ekvivalenter for hver lik ladningen:
Mgto+ + 2Cl- => MgClto
Dermed har Mgto+ har to ekvivalenter, mens Cl- har bare en. Men hva er normaliteten til MgClto? Verdien er relativ, den kan være 1M eller 2 ∙ M, avhengig av om Mg blir vurdert.to+ eller Cl-.
Antall ekvivalenter for arten som er involvert i redoksreaksjoner er lik antall elektroner som er oppnådd eller tapt i løpet av det samme..
3CtoELLER4to- + CrtoELLER7to- + 14H+ => 2Cr3+ + 6COto + 7HtoELLER
Hva vil være normaliteten for CtoELLER4to- og CrtoELLER7to-? For dette må de delvise reaksjonene der elektroner deltar som reaktanter eller produkter tas i betraktning:
CtoELLER4to- => 2COto + 2e-
CrtoELLER7to- + 14H+ + 6e- => 2Cr3+ + 7HtoELLER
Hver CtoELLER4to- frigjør 2 elektroner, og hver CrtoELLER7to- aksepterer 6 elektroner; og etter balansering er den resulterende kjemiske ligningen den første av de tre.
Så normaliteten for CtoELLER4to- er 2 ∙ M, og 6 ∙ M for CrtoELLER7to- (husk, N = nM).
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.