Normality je jednotka koncentrace chemického roztoku definována jako g ekvivalentní hmotnosti rozpuštěné látky na litr roztoku. Normalita se také nazývá ekvivalentní koncentrace. Označuje se symbolem “ N „nebo“ eq/L „(ekvivalenty na litr). Najít g ekvivalentní hmotnosti, musíte vědět, kolik vodíkových iontů (H+ nebo H3O+) a hydroxidových iontů (OH–), nebo elektronů (e–) jsou převedeny v reakci, nebo potřebujete vědět valence chemických druhů.
Mezinárodní Unie pro Čistou a užitou Chemii odrazuje od použití této jednotky, ale můžete se s ním setkat v chemii třídy nebo laboratoře, zejména s acidobazickou titrací a redoxní reakce. Zde je pohled na různé způsoby výpočtu normálnosti řešení, spolu s příklady.
kroky pro řešení problémů s normálností
- získejte informace pro určení počtu vytvořených ekvivalentů nebo ekvivalentní hmotnosti rozpuštěné látky nebo reaktantů. Obvykle musíte znát valenci, molekulovou hmotnost a to, zda se látka plně disociuje nebo rozpouští.
- Vypočítejte gramový ekvivalent rozpuštěné látky.
- nezapomeňte, že objem roztoku je v litrech.
vzorce Normality
pro výpočet normality se používá několik vzorců. Který z nich používáte, závisí na situaci:
N = M x n
zde je M molarita v molech na litr a n je počet vyrobených ekvivalentů. Počet ekvivalentů je celé číslo pro acidobazické reakce, ale může to být zlomek v redoxní reakci.
N = Počet gram ekvivalenty / objem roztoku v litrech,
N = Hmotnost rozpuštěné látky v g /
N = Molarita x Kyselost
N = Molarita x Basicity
N1 V1 = N2 V2
V titraci:
- N1 = Normality kyselý roztok
- V1 = Objem kyselý roztok
- N2 = Normality základního řešení
- V23 = Objem základního roztoku
Případně můžete použít tuto rovnici, aby se řešení s různými objemy:
Původní Normality (N1) × Počáteční Objem (V1) = Normalita Konečné Řešení (N2) × Konečný Objem (V2)
Vypočítat Normality Z Molarity
je snadné vypočítat normality z molarity pro kyseliny nebo zásady řešení, pokud znáte číslo vodíku (kyseliny) nebo hydroxidu sodného (base) ionty vyrábí. Kalkulačku často nemusíte rozbíjet.
například roztok 2 M kyseliny chlorovodíkové (HCl) je také roztok 2 N HCl, protože každá molekula kyseliny chlorovodíkové tvoří jeden mol vodíkových iontů. Podobně 2 m roztok kyseliny sírové H2SO4) je roztok 4 N H2SO4, protože každá molekula kyseliny sírové produkuje dva moly vodíkových iontů. 2 m roztok kyseliny fosforečné (H3PO4) je 6 N H3PO4 roztok, protože kyselina fosforečná produkuje 3 moly vodíkových iontů. Při přechodu na báze je 0,05 M roztok NaOH také 0,05 n roztok NaOH, protože hydroxid sodný produkuje jeden mol hydroxidových iontů.
někdy i jednoduché problémy vyžadují kalkulačku. Například najdeme normálnost 0,0521 M H3PO4.
N = M x n
N = (0.0521 mol / L) (3 eq/1mol)
N = 0,156 eq / L = 0,156 N
mějte na paměti, že normálnost závisí na chemickém druhu. Takže, pokud máte jeden litr 1 N H2SO4 řešení, bude vám 1 N vodíkových iontů (H+) v acidobazické reakce, ale pouze 0,5 N síranové ionty (SO4–) v srážecí reakce.
normalita závisí také na chemické reakci. Například najdeme normálnost 0,1 M H2SO4 (kyselina sírová) pro reakci:
H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O
Podle rovnice 2 moly iontů H+ (2 ekvivalenty) kyselina sírová reaguje s hydroxidem sodným (NaOH) za vzniku síranu sodného (Na2SO4) a vody. Použití rovnice:
N = ekvivalenty molarity x
N = 0,1 x 2
N = 0,2 n
i když dostanete další informace (počet molů hydroxidu sodného a vody), neovlivňují odpověď na tento problém. Normálnost závisí na počtu vodíkových iontů účastnících se reakce. Protože kyselina sírová je silná kyselina, víte, že se zcela disociuje na své ionty.
někdy se reakce neúčastní všechny vodíkové ionty v reaktantu. Například, pojďme najít normality 1,0 M H3AsO4 v této reakci:
H3AsO4 + 2 NaOH → Na2HAsO4 + 2 H2O
Pokud se podíváte na reakce, vidíte pouze dva vodíkové ionty v H3AsO4 reagovat s NaOH se tvoří produkt. Takže existují 2 ekvivalenty a ne 3, Jak byste mohli očekávat. Normálnost můžete najít pomocí rovnice:
N = molarita x počet ekvivalentů
N = 1,0 x 2
N = 2.0 N
příklad: normálnost solného roztoku
Najděte normálnost 0,321 g uhličitanu sodného ve 250 mL roztoku.
nejprve musíte znát vzorec uhličitanu sodného pro výpočet jeho molekulové hmotnosti, abyste viděli, jaké ionty se tvoří, když se rozpustí. Uhličitan sodný je Na2CO3 a jeho molekulová hmotnost je 105,99 g / mol. Když se rozpustí, vytvoří dva sodné ionty a jeden uhličitanový iont. Nastavte problém tak, aby se jednotky vyrušily a poskytly odpověď v ekvivalentech na litr:
N = (hmotnost v gramech x ekvivalenty) / (objem v litrech x molekulová hmotnost)
Re-psaní, aby se jednotka zrušení snadné vidět:
N = (0.321 g) x (1 mol/105.99 g) x (2 ekv./1 mol) / 0.250 L
N = 0.0755 eq/L = 0.0755 N
Příklad: Acidobazické Titrace
Najít normální koncentrace kyseliny citrónové, když 25.00 mL roztoku kyseliny citrónové se titruje 28.12 mL 0.1718 N roztoku KOH.
Chcete-li vyřešit tento problém, použijte vzorec:
Na × Va = Nb × Vb
Na × (25.00 mL) = (0.1718 N) (28.12 mL)
Na = (0.1718 N) (28.12 mL)/(25.00 mL)
Na = 0.1932 N
omezení použití Normality
při použití normality je třeba mít na paměti:
- normalita vždy vyžaduje faktor ekvivalence.
- normálnost závisí na teplotě. Pokojová teplota), je stabilní, ale pokud vaříte nebo chladíte roztok, všechny sázky jsou vypnuté. Pokud očekáváte dramatické změny teploty, použijte jinou jednotku, jako je molarita nebo hmotnostní procento.
- normalita závisí na studované látce a chemické reakci. Například pokud vypočítáte normálnost kyseliny vzhledem k určité bázi, může se lišit, pokud změníte základnu.