normalidade é uma unidade de concentração de uma solução química definida como o Peso gram equivalente de soluto por litro de solução. A normalidade também é chamada concentração equivalente. É indicado pelo símbolo ” N “ou” eq/L ” (equivalentes por litro). Para encontrar o peso equivalente em gramas, você precisa saber quantos íons hidrogênio (H+ ou H3O+), íons hidróxido (OH–), ou elétrons (e–) são transferidos em uma reação ou você precisa saber a valência da espécie química.
A União Internacional de Química Pura e aplicada desencoraja o uso desta unidade, mas você pode encontrá-la em classes de química ou no laboratório, particularmente com titulações ácido-base e reações redox. Aqui está um olhar para as diferentes maneiras de calcular a normalidade da solução, juntamente com exemplos.
passos para resolver problemas de normalidade
- obter informações para determinar o número de equivalentes formados ou o peso equivalente do soluto ou reagentes. Normalmente, você precisa saber a Valência, o peso molecular, e se uma substância dissocia ou se dissolve completamente.
- calcular o equivalente grama do soluto.lembre-se que o volume da solução está em litros.
fórmulas de normalidade
Existem algumas fórmulas usadas para calcular a normalidade. Qual deles você usa depende da situação:
N = m x n
aqui, M é molaridade em moles por litro e n é o número de equivalentes produzidos. O número de equivalentes é um inteiro para reações ácido-base, mas pode ser uma fração em uma reação redox.N = massa de soluto em gramas /
N = molaridade x acidez N = molaridade x basicidade
N1 V1 = N2 V2
numa titulação:
- N1 = Normalidade da solução ácida
- V1 = Volume da solução ácida
- N2 = Normalidade da solução de base
- V23 = Volume da solução de base
como Alternativa, você pode usar esta equação para fazer soluções com diferentes volumes:
Inicial de Normalidade (N1) × Volume Inicial (V1) = Normalidade da Solução Final (N2) × Volume Final (V2)
Calcular a Normalidade Da Molarity
É fácil calcular a normalidade da molarity para um ácido ou da base de dados de solução se você souber o número de hidrogénio (ácido) ou hidróxido de (base) de íons produzidos. Muitas vezes, você não precisa quebrar a calculadora.
Por exemplo, uma solução de ácido clorídrico 2 M (HCl) é também uma solução de HCl 2 N porque cada molécula de ácido clorídrico forma um mole de íons de hidrogénio. Similarmente, uma solução de ácido sulfúrico de 2 M H2SO4 é uma solução de 4 N H2SO4 porque cada molécula de ácido sulfúrico produz dois moles de íons hidrogênio. Uma solução de ácido fosfórico a 2 M (H3PO4) é uma solução de 6 N H3PO4 porque o ácido fosfórico produz 3 moles de íons hidrogênio. Mudando para bases, uma solução de NaOH de 0,05 M é também uma solução de NaOH de 0,05 n Porque o hidróxido de sódio produz um mole de íons de hidróxido.
às vezes até problemas simples requerem uma calculadora. Por exemplo, vamos encontrar a normalidade de 0,0521 M H3PO4.
n = m x N
N = (0.0521 mol / L) (3 eq/1mol)
N = 0.156 eq/L = 0.156 N
tenha em mente, a normalidade depende da espécie química. Então, se você tem um litro de uma solução 1 N H2SO4, ele lhe dará 1 N de íons hidrogênio (H+) em uma reação ácido-base, mas apenas 0,5 n íons sulfato (SO4–) em uma reação de precipitação.
normalidade também depende da reação química. Por exemplo, vamos encontrar a normalidade de 0,1 M H2SO4 (ácido sulfúrico) para a reação.:
H2SO4 + 2 NaOH → Na2so4 + 2 H2O
de acordo com a equação, 2 moles de H+ íons (2 equivalentes) do ácido sulfúrico reagem com hidróxido de sódio (NaOH) para formar sulfato de sódio (Na2SO4) e água. Usando a equação:
N = molarity x equivalentes
N = 0,1 x 2
N = 0.2
Mesmo que você tenha informações adicionais (número de moles de hidróxido de sódio e água), eles não afetam a resposta a este problema. A normalidade depende do número de íons de hidrogênio participando da reação. Como o ácido sulfúrico é um ácido forte, sabe-se que se dissocia completamente nos seus íons.às vezes nem todos os íons de hidrogênio em um reagente participam da reação. Por exemplo, vamos encontrar a normalidade de 1,0 M H3AsO4 nesta reação:
H3AsO4 + 2 NaOH → Na2HAsO4 + 2 H2O
Se você olhar para a reação, você verá apenas dois dos íons de hidrogênio em H3AsO4 reagir com hidróxido de sódio (NaOH para formar o produto. Então, há 2 equivalentes e não 3 Como você poderia esperar. Você pode encontrar normalidade usando a equação:
N = molaridade x número de equivalentes
n = 1.0 x 2
N = 2.0 N
exemplo: normalidade de uma solução salina
encontrar a normalidade de 0, 321 g de carbonato de sódio numa solução de 250 mL.
primeiro, você precisa saber a fórmula para carbonato de sódio para calcular o seu peso molecular e assim você pode ver que íons ele forma quando ele se dissolve. O carbonato de sódio é Na2CO3 e o seu peso molecular é 105,99 g/mol. Quando se dissolve, forma dois iões de sódio e um íon carbonato. Configure o problema para que as unidades cancelem para dar uma resposta em equivalentes por litro:
N = (massa em gramas x equivalentes) / (volume em litros x peso molecular)
Re-escrita para tornar a unidade de cancelamento de fácil ver:
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
Exemplo: Ácido-Base de Titulação
Encontrar a concentração normal de ácido cítrico quando de 25,00 mL de solução de ácido cítrico é titulada com 28.12 mL de 0.1718 N solução de KOH.
para resolver este problema, use a fórmula:
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
limitações do uso da normalidade
há considerações a recordar quando se usa a normalidade:
- normalidade requer sempre um fator de equivalência.a normalidade depende da temperatura. Desde que você faça todo o trabalho de laboratório na mesma temperatura (isto é, Temperatura ambiente), é estável, mas se você ferver ou refrigerar uma solução, Todas as apostas estão fora. Se você espera mudanças de temperatura dramáticas, use uma unidade diferente, como molaridade ou massa por cento.a normalidade depende da substância e da reacção química em estudo. Por exemplo, se você calcular a normalidade de um ácido em relação a uma determinada base, pode ser diferente se você mudar a base.