Normalnost (kemija)

Kaj je normalnost?

The normalno Gre za koncentracijski ukrep, ki se uporablja v kemiji rešitev. Označuje Kako reaktivna je rešitev raztopljenih vrst, namesto kako visoka ali razredčena je njena koncentracija. Izražena je z grams-ekvivalenti na liter raztopine (EQ/L). Trenutno je vaše delo redko.

V literaturi se je pojavilo veliko zmede in razprav v zvezi z izrazom "ekvivalent", saj se razlikuje in ima svojo vrednost za vse snovi.

Prav tako so enakovredni odvisni od tega, kaj je upoštevana kemična reakcija. Zato normalnosti ni mogoče uporabiti poljubno ali globalno.

Zaradi tega je IUPAC svetoval, da ga nehate uporabljati za izražanje koncentracij rešitev. Vendar se še vedno uporablja v kislinskih reakcijah, ki se pogosto uporablja v volumetriji.

Deloma je to posledica dejstva, da se glede na ekvivalente kisline ali baze izračuni močno olajšajo. Poleg tega se kisline in baze vedno obnašajo na enak način pred vsemi scenariji: sproščajo ali sprejemajo vodikove ione, h⁺.

Normalnost je označena s črko n.

Formule

Čeprav lahko normalnost zaradi zgolj opredelitve ustvari zmedo, v povzetkih ni nič drugega kot molarnost, pomnožena s faktorjem enakovrednosti:

N = nm

Kjer je n faktor enakovrednosti in je odvisen od reaktivnih vrst, pa tudi od reakcije, v kateri sodeluje. Torej, če poznamo svojo molarnost, M, lahko njeno normalnost izračunamo s preprostim množenjem.

Če je na drugi strani na voljo samo masa reagenta, bo uporabljena njegova enakovredna teža:

Pe = pm/n

Kjer je PM molekulska teža. Ko imate PE in maso reagenta, samo uporabite delitev, da dobite enakovredne, ki so na voljo v reakcijskem mediju:

Eq = g/pe

In končno, definicija normalnosti pravi, da izraža grams-ekvivalentno (ali enakovredno) z litrom rešitve:

N = g/(pe ∙ V)

Kaj je enako

N = eq/v

Po teh izračunih, koliko ekvivalenta reaktivne vrste dobimo z 1 l raztopine ali koliko Meq je za 1 ml raztopine.

Enakovreden

Enakovredni so deli, ki imajo skupno nabor reaktivnih vrst. Na primer kisline in baze, ko reagirajo, sproščajo ali sprejmejo h⁺, Ne glede na to, ali gre za hidracijo (HCl, HF itd.) ali oxácido (h₂SW₄, Hno₃, H₃Po₄, itd.).

Molarnost ne diskriminira števila h ima kislina v svoji strukturi ali količine H, ki jo lahko sprejme baza. Preprosto razmislite o celotnem nizu v molekulski teži. Vendar normalnost upošteva, kako se vrste obnašajo in torej stopnjo reaktivnosti.

Če kislina sprosti h⁺, Molekularno ga lahko sprejme samo ena baza. Z drugimi besedami, ekvivalent vedno reagira z drugim ekvivalentom (OH, v primeru baz).

Tudi če vrsta dona elektrona, mora druga vrsta sprejeti enako število elektronov.

Od tu prihaja poenostavitev izračunov: Če poznamo število ekvivalentov vrste, je natančno znano, koliko je ekvivalentov, ki reagirajo od druge vrste.

Medtem ko je treba z uporabo molov pritriti stehiometrične koeficiente kemične enačbe.

Primeri normalnosti

Kisline

Začenši s navorom HF in H₂SW₄, Na primer, da razložijo enakovredne v njihovi reakciji nevtralizacije z NAOH:

HF + NaOH => NAF + H₂O

H₂SW₄ + 2 NaOH => na₂SW₄ + 2 H₂o

Za nevtralizacijo HF je potreben en mol NaOH, medtem ko je H, medtem ko₂SW₄ Zahteva dva mola baze.

To pomeni, da je HF bolj reaktiven, saj za nevtralizacijo potrebuje manj osnovne količine. Razlog je v tem, da ima HF 1h (enakovredno) in H₂SW₄ 2H (dva enakovredna).

Pomembno je poudariti, da čeprav hf, hcl, hi in hno₃ So "enaki reagenti", po normalnosti so narava njihovih povezav in zato so njihova kislost popolnoma drugačna.

Torej, če to veste, lahko normalnost izračunamo za katero koli kislino, tako da pomnožimo število H s svojo molarnostjo:

1 ∙ m = n (hf, hcl, ch₃COOH)

2 ∙ m = n (h₂SW₄, H₂SEO₄, H₂S)

Reakcija h₃Po₄

S h₃Po₄ Imate 3H, zato ima tri enakovredne. Vendar je veliko šibkejša kislina, zato ne sprošča vedno vseh h⁺.

Poleg tega v prisotnosti močne baze ves njegov H ne reagira nujno⁺. To pomeni, da je treba pozornost nameniti reakciji, kjer sodelujete:

H₃Po₄ + 2 koh => k₂HPO₄ + 2 H₂o

V tem primeru je število ekvivalentov enako 2 in ne 3, saj reagira le 2h⁺. Medtem ko v tej drugi reakciji:

H₃Po₄ + 3 koh => k₃Po₄ + 3 H₂o

Da, šteje se, da je normalnost h₃Po₄ To je trikrat večja molarnost (n = 3 ∙ m), ker tokrat reagirajo vsi njeni vodikovi ioni.

Zaradi tega ni dovolj, da prevzamemo splošno pravilo za vse kisline, ampak tudi natančno je treba vedeti, koliko h⁺ Sodelujte v reakciji.

Baze

Zelo podoben primer se zgodi z bazami. Za naslednje tri nevtralizirane baze s HCl imate:

NAOH + HCl => NACl + H₂o

Ba (oh)₂ + 2 HCl => bacl₂ + 2 H₂o

Al (OH)₃ + 3 hcl => alcl₃ + 3 H₂o

Al (OH)₃ Potrebuje trikrat več kisline kot NaOH, to je, da NaOH potrebuje le tretjino količine dodane baze, da nevtralizira AL (OH)₃.

Zato je NAOH bolj reaktiven, saj ima 1 OH (enakovreden), BA (OH)₂ Ima 2 oh (dva enakovredna) in Al (OH)₃ tri enakovredne.

Čeprav mu primanjkuje OH skupin, NA₂Co₃ je sposoben sprejeti do 2h⁺, In zato ima dva ustreznika, če pa sprejmete le 1H⁺, Nato sodelujte z enakovrednim.

V reakcijah padavin

Ko se kation in anion združita v soli, je število ekvivalentov za vsakega enako njihovi obremenitvi:

Mg²⁺ + 2Cl^- => Mgcl₂

Tako MG²⁺ Ima dva ustreznika, medtem ko CL^- Ima enega. Normalnost MGCL₂ Je relativna, lahko je 1m ali 2 ∙ m, odvisno od tega, ali se MG šteje²⁺ ali Cl^-.

V redoks reakcijah

Število ekvivalentov za vrste, ki sodelujejo pri redoks reakcijah, je enako številu pridobljenih ali izgubljenih elektronov med istim.

3 c₂Tudi₄^2- + Cr₂Tudi₇^2- + 14 h⁺ => 2 cr³⁺ + 6 Co₂ + 7 H₂o

Za izračun normalnosti za C₂Tudi₄^2- in cr₂Tudi₇^2- Delne reakcije, pri katerih elektroni sodelujejo kot reagenti ali izdelke, je treba upoštevati:

C₂Tudi₄^2- => 2 co₂+ 2e^-

Cr₂Tudi₇^2- + 14 h⁺ + 6e^- => 2cr³⁺ + 7 H₂o

Vsak c₂Tudi₄^2- Sprostite 2 elektrona in vsak CR₂Tudi₇^2- Sprejmite 6 elektronov in po uravnoteženju je nastala kemična enačba prva od treh.

Torej normalnost za c₂Tudi₄^2- Je 2 ∙ m in 6 ∙ m za CR₂Tudi₇^2- (Ne pozabite: n = nm).

Reference

1. Formula normalnosti. Okrevano iz mehkih šol.com
2. Harvey d. Normalnost. Kem je okreval.Librettexts.org
3. LIC. Pilar Rodríguez m. Kemija: prvo leto raznolikega. Uredniška fundacija Salesiana.