a normalitás egy olyan kémiai oldat koncentrációjának egysége, amelyet az oldott anyag grammegyenértékű tömegének határoznak meg literenként. A normalitást egyenértékű koncentrációnak is nevezik. Ezt az “N” vagy “eq/L” szimbólum jelzi (ekvivalensek literenként). A gram-ekvivalens tömeg megtalálásához tudnia kell, hogy hány hidrogénion (H+ vagy H3O+), hidroxidion (OH–) vagy elektron (e–) kerül át reakcióba, vagy ismernie kell a kémiai Fajok valenciáját.
A tiszta és alkalmazott kémia Nemzetközi Szövetsége elriasztja ennek az egységnek a használatát, de találkozhat vele kémiai osztályokban vagy laboratóriumban, különösen sav-bázis titrálással és redox reakciókkal. Itt van egy pillantás a megoldás normalitásának kiszámításának különböző módjaira, példákkal együtt.
a normalitás problémáinak megoldására szolgáló lépések
- információt kap az oldott anyag vagy reagensek egyenértékűségének vagy egyenértékű súlyának meghatározásához. Általában ismernie kell a Valenciát, a molekulatömeget, valamint azt, hogy egy anyag teljesen disszociál-e vagy sem.
- Számítsa ki az oldott anyag grammegyenértékét.
- ne feledje, hogy az oldat térfogata literben van.
normalitás képletek
van néhány képlet kiszámításához használt normalitás. Melyik használja a helyzettől függ:
N = m x n
itt m a molaritás literenként, n pedig az előállított ekvivalensek száma. Az ekvivalensek száma egész szám a sav-bázis reakciókhoz, de lehet egy frakció a redox reakcióban.
N = gram ekvivalensek száma / oldat térfogata literben
N = az oldott anyag tömege grammban /
n = Molaritás x savasság
N = Molaritás x Bázikusság
N1 V1 = N2 V2
titrálás során:
- N1 = Normális, a savas oldat
- V1 = Mennyisége a savas oldat
- N2 = Normális, az alapvető megoldás
- V23 = Mennyisége az alapvető megoldás
Alternatív megoldásként használhatja ezt az egyenletet, hogy a megoldások a különböző kötetek:
kezdeti normalitás (N1) × kezdeti térfogat (V1) = a végső oldat Normalitása (N2) × végső térfogat (V2)
kiszámítja a normalitást a Molaritásból
könnyű kiszámítani a normalitást a savas vagy bázisoldat molaritásából, ha ismeri az előállított hidrogén (sav) vagy hidroxid (bázis) ionok számát. Gyakran nem kell kitörnie a számológépet.
például egy 2 M-es sósav (HCl) oldat szintén 2 N HCl oldat, mivel minden sósavmolekula egy mól hidrogénionot képez. Hasonlóképpen, a 2 M kénsav H2SO4) oldat 4 N H2SO4 oldat, mivel minden kénsavmolekula két mól hidrogénionot termel. A 2 M foszforsavoldat (H3PO4) egy 6 N H3PO4 oldat, mivel a foszforsav 3 mól hidrogénionokat termel. A bázisokra váltva a 0,05 M NaOH oldat szintén 0,05 N NaOH oldat, mivel a nátrium-hidroxid egy mól hidroxid-iont termel.
néha még az egyszerű problémák is számológépet igényelnek. Például találjuk meg a 0,0521 M H3PO4 normalitást.
N = m x n
N = (0.0521 mol/L) (3 eq/1mol)
N = 0, 156 eq/L = 0, 156 N
ne feledje, a normalitás a kémiai fajtól függ. Tehát, ha van egy liter 1 N H2SO4 oldat, akkor 1 N hidrogénionokat (H+) ad sav-bázis reakcióban, de csak 0,5 N szulfátionokat (SO4–) kicsapódási reakcióban.
a normalitás a kémiai reakciótól is függ. Például találjuk meg a 0,1 M H2SO4 (kénsav) normalitását a reakcióhoz:
H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O
az egyenlet szerint a kénsavból származó H+ ionok (2 ekvivalens) 2 molja nátrium-hidroxiddal (NaOH) nátrium-szulfátot (Na2SO4) és vizet képez. A következő egyenletet használva:
n = molaritás x egyenértékek
N = 0,1 x 2
N = 0,2 N
annak ellenére, hogy további információkat kap (nátrium-hidroxid és víz molok száma), ezek nem befolyásolják a probléma megoldását. A normalitás a reakcióban részt vevő hidrogénionok számától függ. Mivel a kénsav erős sav, tudod, hogy teljesen disszociál az ionokba.
néha nem minden a hidrogénionok egy reagens részt vesz a reakcióban. Például találjuk meg az 1,0 M h3aso4 normalitását ebben a reakcióban:
h3aso4 + 2 NaOH → Na2HAsO4 + 2 H2O
Ha megnézzük a reakciót, akkor a h3aso4 hidrogénionjai közül csak kettő reagál NaOH-val a termék kialakításához. Tehát 2 ekvivalens van, nem pedig 3, mint amire számíthat. A normalitást a következő egyenlet segítségével találja meg:
n = Molaritás x egyenértékek száma
N = 1,0 x 2
N = 2.0 N
példa: a sóoldat Normalitása
keresse meg a 0, 321 g nátrium-karbonát normalitását 250 mL oldatban.
először ismernie kell a nátrium-karbonát képletét a molekulatömeg kiszámításához, így láthatja, milyen ionokat képez, amikor feloldódik. A nátrium-karbonát Na2CO3, molekulatömege 105,99 g / mol. Amikor feloldódik, két nátrium-iont és egy karbonát-iont képez. Állítsa be a problémát, hogy az egységek lemondjanak, hogy literenként ekvivalens választ adjanak:
N = (tömege grammban x ekvivalens) / (mennyiség liter x molekulatömegű)
Re -, írás, hogy egység törlése könnyű látni:
N = (0.321 g) x (1 mol/105.99 g) x (2 eq/1 mol) / 0.250 L
N = 0.0755 eq/L = 0.0755 N
Példa: Sav-Bázis Titrálás
keresse meg a szokásos koncentráció citromsav, amikor 25.00 mL citromsav-oldat beállítani a 28.12 mL 0.1718 N KOH oldat.
ahhoz, Hogy megoldja ezt a problémát, használja a képlet:
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
a normalitás használatának korlátozásai
vannak megfontolások, amelyeket meg kell emlékezni a normalitás használatakor:
- a normalitás mindig egyenértékűségi tényezőt igényel.
- a normalitás a hőmérséklettől függ. Mindaddig, amíg az összes laboratóriumi munkát ugyanazon a hőmérsékleten (azaz szobahőmérsékleten) végzi, stabil, de ha felforraljuk vagy hűtjük az oldatot, az összes fogadás ki van kapcsolva. Ha drámai hőmérsékleti változásokra számít, használjon másik egységet, például a molaritást vagy a tömeg % – át.
- a normalitás a vizsgált anyagtól és kémiai reakciótól függ. Például, ha kiszámítja a sav normalitását egy bizonyos bázishoz képest, akkor más lehet, ha megváltoztatja az alapot.