Normalità (chimica)

Cos'è la normalità?

IL normale È una misura di concentrazione utilizzata nella chimica delle soluzioni. Indica Quanto è reattiva la soluzione delle specie disciolte, anziché quanto sia alta o diluita la sua concentrazione. È espresso con gli equivalenti grammi per litro di soluzione (EQ/L). Attualmente, il tuo lavoro è raro.

In letteratura sono emersi molti confusioni e dibattiti per quanto riguarda il termine "equivalente", in quanto varia e ha il proprio valore per tutte le sostanze.

Allo stesso modo, gli equivalenti dipendono da qual è la reazione chimica che viene considerata. Pertanto, la normalità non può essere usata arbitrariamente o a livello globale.

Per questo motivo, l'IUPAC ha consigliato di smettere di usarlo per esprimere le concentrazioni delle soluzioni. Tuttavia, è ancora usato nelle reazioni a base di acido, ampiamente utilizzata nella volumetria.

Ciò è in parte dovuto al fatto che, considerando gli equivalenti di un acido o di una base, i calcoli sono notevolmente facilitati. Inoltre, acidi e basi si comportano sempre allo stesso modo di fronte a tutti gli scenari: rilasciano o accettano ioni idrogeno, H⁺.

La normalità è designata con la lettera n.

Formule

Sebbene la normalità, per la sua semplice definizione, possa generare confusione, nei conti di riepilogo non è altro che la molarità moltiplicata per un fattore di equivalenza:

N = nm

Dove n è il fattore di equivalenza e dipende dalle specie reattive, nonché dalla reazione a cui partecipa. Quindi, conoscendo la sua molarità, M, la sua normalità può essere calcolata attraverso una semplice moltiplicazione.

Se, d'altra parte, è disponibile solo la massa del reagente, verrà utilizzato il suo peso equivalente:

PE = PM/N

Dove PM è il peso molecolare. Una volta che hai PE e la massa del reagente, basta applicare una divisione per ottenere gli equivalenti disponibili nel mezzo di reazione:

Eq = g/pe

E infine, la definizione di normalità dice che esprime i grammi equivalenti (o equivalenti) da un litro di soluzione:

N = g/(pe ∙ v)

Cosa è uguale a

N = eq/v

Dopo questi calcoli, quanti equivalenti la specie reattiva è ottenuta da 1 L di soluzione o quanti MEQ sono per 1 ml di soluzione.

Equivalente

Gli equivalenti sono le parti che hanno in comune un insieme di specie reattive. Ad esempio, acidi e basi, quando reagiscono, rilasciano o accettano H⁺, Indipendentemente dal fatto che si tratti di un'idrazia (HCL, HF, ecc.) o un oxácido (h₂SW₄, Hno₃, H₃Po₄, eccetera.).

La molarità non discrimina il numero di h ha l'acido nella sua struttura o la quantità di h che una base può accettare. Considera semplicemente l'intero set in peso molecolare. Tuttavia, la normalità tiene conto di come si comportano le specie e, quindi, il grado di reattività.

Se un acido rilascia una H⁺, molecolare solo una base può accettarla. In altre parole, un equivalente reagisce sempre con un altro equivalente (OH, nel caso delle basi).

Inoltre, se una specie Dona Electrons, un'altra specie deve accettare lo stesso numero di elettroni.

Da qui arriva la semplificazione dei calcoli: conoscere il numero di equivalenti di una specie, è noto esattamente quanti sono gli equivalenti che reagiscono dalle altre specie.

Mentre con l'uso di moli, i coefficienti stechiometrici dell'equazione chimica devono essere attaccati.

Esempi di normalità

Acidi

A partire dalla coppia HF e H₂SW₄, Ad esempio, per spiegare gli equivalenti nella loro reazione di neutralizzazione con il NaOH:

HF + NaOH => NAF + H₂O

H₂SW₄ + 2 NaOH => Na₂SW₄ + 2 H₂O

Per neutralizzare l'HF, è necessario un mole di NaOH, mentre H₂SW₄ Richiede due moli di base.

Ciò significa che HF è più reattivo, poiché ha bisogno di una minore quantità di base per la neutralizzazione. Il motivo è perché l'HF ha 1H (un equivalente) e H₂SW₄ 2H (due equivalenti).

È importante sottolineare che, sebbene HF, HCl, HI e HNO₃ Sono "ugualmente reagenti", secondo la normalità, la natura dei loro legami e, quindi, la loro forza di acidità, sono totalmente diversi.

Quindi, sapendo questo, la normalità può essere calcolata per qualsiasi acido moltiplicando il numero di H per la sua molarità:

1 ∙ m = N (HF, HCl, CH₃COOH)

2 ∙ m = n (h₂SW₄, H₂Seo₄, H₂S)

Reazione di h₃Po₄

Con h₃Po₄ Hai 3h e, quindi, ha tre equivalenti. Tuttavia, è un acido molto più debole, quindi non rilascia sempre tutto H⁺.

Inoltre, in presenza di una base forte, tutta la sua H non reagisce necessariamente⁺. Ciò significa che dovrebbe essere prestata attenzione alla reazione in cui stai partecipando:

H₃Po₄ + 2 koh => k₂HPO₄ + 2 H₂O

In questo caso, il numero di equivalenti è uguale a 2 e non 3, poiché solo 2h reagiscono⁺. Mentre in quest'altra reazione:

H₃Po₄ + 3 koh => k₃Po₄ + 3 H₂O

Sì, si considera che la normalità di H₃Po₄ È tre volte la sua molarità (n = 3 ∙ m), perché questa volta tutti i suoi ioni idrogeno reagiscono.

Per questo motivo non è sufficiente assumere una regola generale per tutti gli acidi, ma deve anche essere noto esattamente quanti H⁺ partecipare alla reazione.

Basi

Un caso molto simile si verifica con le basi. Per le prossime tre basi neutralizzate con HCL hai:

NaOH + HCl => NaCl + H₂O

Ba (oh)₂ + 2 hcl => bacl₂ + 2 H₂O

Al (Oh)₃ + 3 hcl => alcl₃ + 3 H₂O

AL (OH)₃ Ha bisogno di tre volte più acido del NaOH, cioè il NaOH ha bisogno di solo un terzo della quantità di base aggiunta per neutralizzare AL (OH)₃.

Pertanto, il NaOH è più reattivo, poiché ha 1 OH (un equivalente), il BA (OH)₂ Ha 2 OH (due equivalenti) e Al (OH)₃ Tre equivalenti.

Anche se mancano di gruppi OH, il NA₂Co₃ è in grado di accettare fino a 2h⁺, E quindi, ha due equivalenti, ma se accetti solo 1h⁺, Quindi partecipare con un equivalente.

Nelle reazioni di precipitazione

Quando un catione e un anione si uniscono per precipitare in un sale, il numero di equivalenti per ciascuno è uguale al loro carico:

Mg²⁺ + 2cl^- => Mgcl₂

Quindi, il MG²⁺ Ha due equivalenti, mentre il CL^- Ne ha uno. La normalità dell'MGCL₂ È relativo, può essere 1 m o 2 ∙ m, a seconda che l'MG sia considerato²⁺ o cl^-.

Nelle reazioni redox

Il numero di equivalenti per le specie coinvolte nelle reazioni redox è uguale al numero di elettroni vinti o persi durante lo stesso.

3 c₂O₄^2- + Cr₂O₇^2- + 14 h⁺ => 2 cr³⁺ + 6 CO₂ + 7 H₂O

Per calcolare la normalità per C₂O₄^2- e cr₂O₇^2- Le reazioni parziali in cui gli elettroni partecipano come reagenti o prodotti dovrebbero essere presi in considerazione:

C₂O₄^2- => 2 CO₂+ 2E^-

Cr₂O₇^2- + 14 h⁺ + 6e^- => 2cr³⁺ + 7 H₂O

Ogni c₂O₄^2- rilasciare 2 elettroni e ogni CR₂O₇^2- Accetta 6 elettroni e, dopo un bilanciamento, l'equazione chimica risultante è la prima delle tre.

Quindi la normalità per C₂O₄^2- È 2 ∙ m e 6 ∙ m per il CR₂O₇^2- (Ricorda: n = nm).

Riferimenti

1. Formula di normalità. Recuperato da Softschools.com
2. Harvey d. Normalità. Chimica recuperata.Librettexts.org
3. LIC. Pilar Rodríguez m. Chimica: primo anno di diversificato. Fondazione editoriale di Salena.