Normalitetsdefinition i kemi

Normalitet är ett mått på koncentration som är lika med gramekvivalentvikten per liter lösning. Gramekvivalentvikt är måttet på den reaktiva kapaciteten hos en molekyl. Lösarens roll i reaktionen avgör lösningens normalitet. Normalitet är också känd som den ekvivalenta koncentrationen av en lösning.

Normalitetsekvation

Normalitet (N) är den molära koncentrationen c_jag dividerat med en ekvivalensfaktor f_ekv:

N = c_jag / f_ekv

En annan vanlig ekvation är normalitet (N) lika med gramekvivalentvikten dividerad med liter lösning:

N = gram ekvivalentvikt / liter lösning (ofta uttryckt i g / L)

eller det kan vara molariteten multiplicerad med antalet ekvivalenter:

N = molaritet x ekvivalenter

Enheter av normalitet

Versalerna N används för att indikera koncentration när det gäller normalitet. Det kan också uttryckas som ekv / L (ekvivalent per liter) eller meq / L (milliekvivalent per liter 0,001 N, vanligtvis reserverad för medicinsk rapportering).

Exempel på normalitet

För sura reaktioner, 1 M H₂SÅ₄ lösningen har en normalitet (N) på 2 N eftersom 2 mol H⁺ joner finns per liter lösning.
För sulfidutfällningsreaktioner, där SO₄^- jon är den viktiga delen, samma 1 M H₂SÅ₄ lösningen har en normalitet av 1 N.

Exempel Problem

Hitta normaliteten 0,1 M H₂SÅ₄ (svavelsyra) för reaktionen:

H₂SÅ₄ + 2 NaOH → Na₂SÅ₄ + 2 H₂O

Enligt ekvationen, 2 mol H⁺ joner (2 ekvivalenter) från svavelsyra reagerar med natriumhydroxid (NaOH) och bildar natriumsulfat (Na)₂SÅ₄) och vatten. Använda ekvationen:

N = molaritet x ekvivalenter
N = 0,1 x 2
N = 0,2 N

Förväxlas inte av antalet mol natriumhydroxid och vatten i ekvationen. Eftersom du har fått syrans molaritet behöver du inte ytterligare information. Allt du behöver ta reda på är hur många mol vätejoner som deltar i reaktionen. Eftersom svavelsyra är en stark syra, vet du att den helt dissocieras till sina joner.

Potentiella problem med N för koncentration

Även om normalitet är en användbar koncentrationsenhet kan den inte användas i alla situationer eftersom dess värde beror på en ekvivalensfaktor som kan förändras baserat på typen av kemisk reaktion av intresse. Som exempel är en lösning av magnesiumklorid (MgCl₂) kan vara 1 N för Mg²⁺ jon, ändå 2 N för Cl^- Jon. Medan N är en bra enhet att veta, används den inte lika mycket som molaritet eller molalitet i faktiskt labarbete. Det har värde för syrabas-titreringar, utfällningsreaktioner och redoxreaktioner. I syrabasreaktioner och utfällningsreaktioner, 1 / f_ekv är ett heltalvärde. Vid redoxreaktioner, 1 / f_ekv kan vara en bråkdel.