Normaliti dalam apa yang ia ada dan contohnya

The normal ia adalah ukuran kepekatan yang digunakan, semakin kurang kerap, dalam kimia penyelesaian. Ini menunjukkan bagaimana reaktif penyelesaian spesies yang dibubarkan itu, bukannya betapa tinggi atau mencairkan kepekatannya. Ia dinyatakan dengan gram-setara dengan satu liter larutan (Eq / L).

Dalam kesusasteraan, banyak kebingungan dan perdebatan telah timbul mengenai istilah 'bersamaan', kerana ia berbeza dan mempunyai nilai tersendiri untuk semua bahan. Juga, kesamaan bergantung kepada reaksi kimia yang mana yang dipertimbangkan; oleh itu, normality tidak dapat digunakan sewenang-wenang atau secara global.

Atas sebab ini, IUPAC telah menasihatkan untuk berhenti menggunakannya untuk menyatakan kepekatan penyelesaiannya.

Walau bagaimanapun, ia masih digunakan dalam tindak balas asid-asas, digunakan secara meluas dalam volumetri. Ini sebahagiannya kerana, dengan mempertimbangkan setara asid atau asas, ia menjadikan pengiraan lebih mudah; dan di samping itu, asid dan asas sentiasa berkelakuan dengan cara yang sama di hadapan semua senario: mereka melepaskan atau menerima ion hidrogen, H⁺.

Indeks

• 1 Apa itu normal??
  • 1.1 Formula
  • 1.2 Kesamaan
• 2 Contoh
  • 2.1 Asid
  • 2.2 Bas
  • 2.3 Dalam tindak balas hujan
  • 2.4 Dalam reaksi redoks
• 3 Rujukan

Apakah normalnya??

Formula

Walaupun normalisasi dengan definisi semata-mata boleh menghasilkan kekeliruan, secara ringkasnya, ia tidak lebih daripada molariti yang didarabkan oleh faktor kesetaraan:

N = nM

Di mana n adalah faktor kesetaraan dan bergantung kepada spesies reaktif, serta tindak balas di mana ia menyertai. Kemudian, mengetahui molaritasnya, M, normalnya boleh dikira dengan pendaraban mudah.

Jika, sebaliknya, hanya jisim reagen itu dikira, beratnya yang setara akan digunakan:

PE = PM / n

Di mana PM adalah berat molekul. Sebaik sahaja anda mempunyai PE, dan jisim reagen, ia cukup untuk memohon pembahagian untuk mendapatkan kesamaan yang terdapat dalam medium reaksi:

Persamaan = g / PE

Dan akhirnya, definisi normality mengatakan bahawa ia menyatakan gram-setara (atau setara) setiap satu larutan:

N = g / (PE ∙ V)

Apa yang sama

N = Eq / V

Selepas pengiraan ini, kita memperoleh berapa banyak yang bersamaan dengan spesies reaktif yang mempunyai 1L larutan; atau, berapa banyak mEq terdapat setiap 1mL penyelesaian.

Kesetaraan

Tetapi apa yang setara? Mereka adalah bahagian yang mempunyai sepasang spesies reaktif. Sebagai contoh, kepada asid dan asas, apa yang berlaku kepada mereka ketika mereka bertindak? Mereka melepaskan atau menerima H⁺, tidak kira sama ada ia adalah hydrazide (HCl, HF, dll.), atau oksida (H₂SO₄, HNO₃, H₃PO₄, dll.).

Molariti tidak mendiskriminasi jumlah H yang mempunyai asid dalam strukturnya, atau jumlah H yang dapat diterima oleh asas; hanya pertimbangkan seluruh set dalam berat molekul. Walau bagaimanapun, normalisasi mengambil kira bagaimana spesies berkelakuan dan, oleh itu, tahap kereaktifan.

Sekiranya asid melepaskan H⁺, molekul hanya satu pangkalan boleh menerimanya; dalam erti kata lain, yang bersamaan sentiasa bertindak balas dengan setara yang lain (OH, untuk kes pangkalan). Begitu juga, jika satu spesis menyumbang elektron, spesis lain mesti menerima bilangan elektron yang sama.

Dari sini datang penyederhanaan pengiraan: mengetahui bilangan kesamaan spesies, diketahui dengan tepat berapa banyak kesamaan yang bertindak balas terhadap spesies lain. Walaupun dengan penggunaan tahi lalat, seseorang mesti berpegang kepada pekali stoikiometrik persamaan kimia.

Contohnya

Asid

Bermula dengan pasangan HF dan H₂SO₄, sebagai contoh, untuk menerangkan kesamaan dalam tindak balas peneutralan anda dengan NaOH:

HF + NaOH => NaF + H₂O

H₂SO₄ + 2NaOH => Na₂SO₄ + 2H₂O

Untuk meneutralkan HF satu mole NaOH diperlukan, manakala H₂SO₄ Ia memerlukan dua tahi lalat. Ini bermakna HF lebih reaktif kerana ia memerlukan sedikit jumlah asas untuk peneutralannya. Mengapa? Kerana HF mempunyai 1H (satu setaraf), dan H₂SO₄ 2H (dua ekuivalen).

Adalah penting untuk menekankan bahawa, walaupun HF, HCl, HI dan HNO₃ mereka adalah "sama-sama reaktif" mengikut normality, sifat bon mereka dan, oleh itu, kekuatan keasaman mereka, sama sekali berbeza.

Kemudian, mengetahui ini, normalisasi untuk sebarang asid boleh dikira dengan mengalikan bilangan H oleh molaritynya:

1 ∙ M = N (HF, HCl, CH₃COOH)

2 ∙ M = N (H₂SO₄, H₂SeO₄, H₂S)

Reaksi H₃PO₄

Dengan H₃PO₄ ia mempunyai 3H, dan oleh itu, ia mempunyai tiga kesamaan. Walau bagaimanapun, ia adalah asid yang lebih lemah, jadi ia tidak selalu melepaskan semua Hnya⁺.

Di samping itu, dengan adanya asas yang kuat, mereka tidak semestinya bertindak balas terhadap semua H mereka⁺; Ini bermakna bahawa perhatian harus dibayar kepada tindak balas di mana anda mengambil bahagian:

H₃PO₄ + 2KOH => K₂HPO₄ + 2H₂O

Dalam kes ini, bilangan kesamaan adalah sama dengan 2 dan bukan 3, kerana hanya 2H bertindak balas⁺. Semasa reaksi lain ini:

H₃PO₄ + 3KOH => K₃PO₄ + 3H₂O

Ia dianggap bahawa normalnya H₃PO₄ adalah tiga kali molariti (N = 3 ∙ M), kerana kali ini semua reaksi ion hidrogennya.

Oleh sebab itu, tidak cukup untuk menganggap peraturan am untuk semua asid, tetapi juga, anda mesti tahu berapa banyak H⁺ mengambil bahagian dalam tindak balas.

Bas

Kes yang sangat serupa berlaku dengan pangkalan. Untuk tiga asas berikut yang dinetralkan dengan HCl kami ada:

NaOH + HCl => NaCl + H₂O

Ba (OH)₂ + 2HCl => BaCl₂ + 2H₂O

Al (OH)₃ + 3HCl => AlCl₃ + 3H₂O

The Al (OH)₃ anda memerlukan tiga kali lebih banyak asid daripada NaOH; iaitu, NaOH memerlukan hanya satu pertiga daripada jumlah asas yang ditambah untuk meneutralkan Al (OH)₃.

Oleh itu, NaOH lebih reaktif, kerana ia mempunyai 1OH (satu bersamaan); Ba (OH)₂ mempunyai 2OH (dua setara), dan Al (OH)₃ tiga bersamaan.

Walaupun ia tidak mempunyai kumpulan OH, Na₂CO₃ boleh menerima sehingga 2H⁺, dan oleh itu, ia mempunyai dua kesamaan; tetapi jika anda hanya menerima 1H⁺, kemudian menyertai dengan bersamaan.

Dalam reaksi hujan

Apabila kation dan anion berkumpul untuk diendapkan dalam garam, bilangan kesamaan untuk masing-masing adalah sama dengan cajnya:

Mg²⁺ + 2Cl^- => MgCl₂

Jadi, Mg²⁺ mempunyai dua kesamaan, manakala Cl^- dia hanya mempunyai satu Tetapi apa yang normalnya MgCl₂? Nilainya adalah relatif, ia boleh 1M atau 2 ∙ M, bergantung kepada sama ada Mg dipertimbangkan²⁺ atau Cl^-.

Dalam reaksi redoks

Bilangan kesamaan spesies yang terlibat dalam tindak balas redoks sama dengan bilangan elektron yang diperoleh atau hilang semasa reaksi yang sama.

3C₂O₄^2- + Cr₂O₇^2- + 14H⁺ => 2Cr³⁺ + 6CO₂ + 7H₂O

Apa yang akan menjadi normal bagi C₂O₄^2- dan Cr₂O₇^2-? Untuk ini, reaksi separa yang melibatkan elektron sebagai reaktan atau produk mesti diambil kira:

C₂O₄^2- => 2CO₂ + 2e^-

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6e^- => 2Cr³⁺ + 7H₂O

Setiap C₂O₄^2- mengeluarkan 2 elektron, dan setiap Cr₂O₇^2- menerima 6 elektron; dan selepas ayunan, persamaan kimia yang dihasilkan adalah yang pertama dari ketiga-tiga.

Kemudian, normal untuk C₂O₄^2- adalah 2 ∙ M, dan 6 ∙ M untuk Cr₂O₇^2- (ingat, N = nM).

Rujukan

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 Oktober 2018). Bagaimana Menghitung Normaliti (Kimia). Diperolehi daripada: thoughtco.com
2. Softschools. (2018). Formula normal. Diperolehi daripada: softschools.com
3. Harvey D. (26 Mei 2016). Keadaan normal Chemistry FreeTexts. Diperolehi daripada: chem.libretexts.org
4. Lic Pilar Rodríguez M. (2002). Kimia: tahun pertama kepelbagaian. Yayasan Editorial Salesiana, ms 56-58.
5. Peter J. Mikulecky, Chris Hren. (2018). Memeriksa kesamaan dan normality. Buku Kerja Kimia untuk patung-patung. Diperolehi daripada: dummies.com
6. Wikipedia. (2018). Kepekatan yang sama. Diperolehi daripada: en.wikipedia.org
7. Keadaan normal [PDF] Diperolehi daripada: faculty.chemeketa.edu
8. Hari, R., & Underwood, A. (1986). Kimia Analisis Kuantitatif (edisi kelima). Dewan Prentice PEARSON, p 67, 82.