Concetto di soluzioni normali, preparazione, esempi

IL soluzioni normali Sono tutti quelli in cui la concentrazione del soluto è espressa in equivalente o privo di equivalenti per litro di soluzione.

Quando si parla della normalità di una soluzione, si riferisce al numero di equivalenti di un soluto che possiede per litro di soluzione. Ma per trovare questo numero di equivalenti è necessario conoscere il loro peso equivalente, che varia tra gli elementi, il tipo di composto chimico o persino la reazione che ha luogo.

Le soluzioni di permanganato di potassio di solito si esprimono con concentrazioni normali. Fonte: Anastasgatt/CC di (https: // creativeCommons.Org/licenze/by/4.0)

Questo è il motivo per cui le soluzioni normali sono generalmente più complicate da prepararsi in merito ai loro calcoli teorici. Sono riconosciuti perché presentano la "n" di normalità nelle loro etichette. Molti acidi e basi sono stati preparati in base a questa concentrazione; Ad esempio, Naoh 0.01 n.

Dove sono le soluzioni normali la maggior parte sono nei reagenti utilizzati per le reazioni redox. Generalmente, sono sali come kmno₄, Cuso₄, CRCL₃, tra l'altro.

Il più delle volte, e in generale, le soluzioni molari sono preferite prima del normale. Questo perché i primi sono più facili da preparare e mettere in relazione le loro concentrazioni con qualsiasi processo.

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Preparazione di soluzioni normali

Come sono le normali soluzioni? Sebbene i passaggi da seguire non siano diversi da quelli di altre soluzioni, saranno spiegati di seguito:

Passo 1

Trova le caratteristiche chimiche del reagente che si desidera preparare, usando le informazioni che appare sull'etichetta del contenitore del reagente. Le informazioni richieste sono la formula chimica del reagente, il suo peso molecolare, se il reagente è anidro o meno, ecc.

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Passo 2

Eseguire i calcoli necessari per la preparazione di soluzioni normali. La normalità è espressa in equivalenti per litro (Eq/L) ed è abbreviata con la lettera 'N'.

Il calcolo inizia dividendo la concentrazione della soluzione espressa in grammi/litro (g/l) tra il peso equivalente espresso nei grammi da equivalente (G/EQ). Ma prima, deve essere ottenuto il peso equivalente del reagente, tenendo conto del tipo di reagente chimico.

Esempio

Quanti grammi di carbonato di sodio sono necessari per preparare un litro di una soluzione 2 N, sapendo che ha un peso molecolare di 106 g/mol?

Per definizione, una soluzione normale (N) è espressa in equivalente/litro (EQ/L). Ma il numero di equivalenti deve essere calcolato in base al peso equivalente del reagente chimico. Quindi, il passaggio iniziale del calcolo sta ottenendo il peso equivalente del NA₂Co₃.

Il reagente è un sale, quindi il tuo peq è:

PM / (SM X VM)

Il metallo nel na₂Co₃ È na. Il pedice Na (SM) è 2 e il suo Valencia (VM) è 1. Pertanto, SM X VM è uguale a 2.

peq = PM / 2

= 106 g/mol ÷ 2 eq/mol

= 53 g/eq

Soluzione NA₂Co₃ che vuoi preparare è 2 n, quindi per definizione ha una concentrazione di 2 eq/l. Quindi, puoi trovare la concentrazione espressa in G/L, attraverso l'uso dell'espressione matematica:

g/l = eq/l (n) x peq (g/eq)

= 2 eq/l x 53 g/eq

= 106

Quindi, per preparare 1 litro di una soluzione di carbonato di sodio 2 n 106 g del reagente.

Passaggio 3

Pesare i grammi calcolati del reagente in un equilibrio analitico o di precisione, attentamente per non commettere errori pesanti.

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Passaggio 4

Sciogliere il reagente pesante in un becher e aggiungere un volume adeguato di acqua deionizzata o distillata, in modo che il volume in cui il reagente è sciolto non supera il volume stabilito.

Passaggio 5

Versare il contenuto del becher in un pallone tritato e aggiungere acqua fino a raggiungere la sua capacità. Infine, il volume del reagente viene trasferito in un contenitore adeguato per la conservazione e l'uso.

Esempi di soluzioni normali

Esempio 1

Quanti grammi di idrossido di sodio (NaOH) sono necessari per preparare 1,5 litri di soluzione 2N e quale volume di HCl 1 N è necessario per neutralizzare completamente NaOH? Peso molecolare NaOH = 40 g/mol.

Parte A

Il peso equivalente di Naoh viene calcolato come:

Peq naoh = pm / nº oh

Naoh è una base che ne ha solo una oh.

peq naoh = 40 g/mol ÷ 1 eq/mol

= 40 g/eq

La quantità di grammi di NaOH necessari per preparare una soluzione NaOH può essere ottenuta applicando la relazione:

G/l di NaOH = normalità (eq/l) x peq (g/eq)

= 2 eq/l x 40 g/eq

= 80 g/l

Ora, i grammi di Naoh possono essere ottenuti necessari per preparare 1,5 L di una soluzione NaOH 2 N:

g di NaOH = 80 g/l x 1,5 l

= 120 g NaOH

Parte b

Una caratteristica degli equivalenti è che un numero di essi reagisce con lo stesso numero di altri equivalenti.

La reazione rialzata è una reazione di neutralizzazione, in cui un acido (HCl) reagisce con una base (NaOH) per produrre sale e acqua. Pertanto, un certo numero di equivalenti acidi (EQA) reagisce con lo stesso numero equivalente di una base (EQB) per produrre la sua neutralizzazione.

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Sapere che gli equivalenti sono correlati alla normalità e al volume attraverso la seguente espressione:

Eq = v x n

Il volume HCL necessario può essere determinato per neutralizzare NaOH:

Eqa = v_A x n_A

Eqb = v_B x n_B

Eqa = eqb

COSÌ,

V_A x n_A = V_B x n_B

Canciamo v_A:

V_A = V_B x n_B / N_A

In questo caso, acido cloridrico (1 N) e idrossido di sodio (2 N):

V_A = (1,5 l x 2 eq/l)/1 eq/l

= 3 l

Sono necessari 3 litri di una soluzione HCl 1 N per neutralizzare 1, 5 litri di una soluzione NaOH 2 N.

Esempio 2

Quale sarà la normalità di una soluzione di cloruro di calcio (CACL₂) che viene preparato dissolvendo 120 grammi del reagente in 1,5 litri? Peso molecolare CACL₂ = 111 g/mol

Per prima cosa determiniamo il peso equivalente (PEQ) del CACL₂. Il cacl₂ È un sale, quindi:

peq = PM / (SM X VM)

Il metallo è calcio (CA), il suo pedice è 1 (SM) e il suo Valencia è 2 (VM). Quindi, sostituiamo:

peq = 111 g /mol /(1 x 2)

= 55,5 g/eq

Infine, procediamo a determinare la normalità (EQ/L) della soluzione. Questo calcolo può essere ottenuto applicando i fattori di conversione dovuti:

N = (120 g/1,5 L) x (EQ/55,5 g)

= 1.44

Pertanto, per definizione la normalità della soluzione CACL₂ è 1,44 n

Riferimenti

1. Ma. Berenice Charles Herrera. (18 settembre 2011). Soluzione normale (N). Recuperato da: pdifresh.Blogspot.com
2. Ankur Choudhary. (2020). Preparazione di soluzioni molari e normali. Estratto da: Pharmaguideline.com
3. Labbra CE. (2020). Cos'è una soluzione normale? Recuperato da: labce.com
4. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (11 febbraio 2020). Come calcolare la normalità (chimica). Recuperato da: Thoughtco.com
5. Wikipedia. (2020). Uguale concentrazione. Recuperato da: in.Wikipedia.org