Normaalisuus (kemia)

Mikä on normaalisuus?

Se normaali Se on pitoisuusmitta, jota käytetään liuosten kemiassa. Osoittaa Kuinka reaktiivinen ratkaisu on liuenneen lajin sijasta sen sijaan, kuinka korkea tai laimennettu sen pitoisuus on. Se ilmaistaan ​​grams-ekvivalenteilla litraa kohti liuosta (EQ/L). Tällä hetkellä työsi on harvinaista.

Kirjallisuudessa on ilmennyt monia sekaannuksia ja keskusteluja, koska se vaihtelee ja sillä on oma arvo kaikille aineille.

Samoin ekvivalentit riippuvat siitä, mikä on otettu kemiallinen reaktio. Siksi normaalisuutta ei voida käyttää mielivaltaisesti tai maailmanlaajuisesti.

Tästä syystä IUPAC on neuvonut lopettamaan sen käyttöä ratkaisujen pitoisuuksien ilmaisemiseksi. Sitä käytetään kuitenkin edelleen happo-emäsreaktioissa, joita käytetään laajasti tilavuudessa.

Tämä johtuu osittain siitä, että hapon tai emäksen ekvivalentteja ottaen huomioon laskelmat helpotetaan suuresti. Lisäksi hapot ja emäkset käyttäytyvät aina samalla tavalla kaikkien skenaarioiden edessä: ne vapauttavat tai hyväksyvät vety -ionit, H⁺.

Normaali on nimetty kirjaimella n.

Kaavat

Vaikka normaalisuus, pelkän määritelmänsä vuoksi, voi aiheuttaa sekaannusta, yhteenvetotili ei ole muuta kuin molaarisuus kerrottuna vastaavuuskertoimella:

N = nm

Missä N on ekvivalenssikerroin ja riippuu reaktiivisista lajeista, samoin kuin reaktiosta, johon se osallistuu. Joten tietäen sen molaarisuuden, m, sen normaalisuus voidaan laskea yksinkertaisella kertolaskulla.

Jos toisaalta vain reagenssin massa on saatavana, sen vastaavaa painoa käytetään:

Pe = pm/n

Missä PM on molekyylipaino. Kun sinulla on PE ja reagenssin massa, käytä vain jakoa saadaksesi reaktioväliaineessa saatavilla olevat vastaavat:

Eq = g/pe

Ja lopuksi, normaalisuuden määritelmässä sanotaan, että se ilmaisee grams-ekvivalenttisen (tai vastaavan) litran ratkaisulla:

N = g/(pe ∙ v)

Mikä on yhtä suuri kuin

N = Eq/V

Näiden laskelmien jälkeen kuinka monta ekvivalenttia reaktiivisia lajeja saadaan 1 litralla liuosta tai kuinka monta MEQ on 1 ml liuosta.

Vastaava

Equivalentit ovat osat, joilla on yhteinen joukko reaktiivisia lajeja. Esimerkiksi hapot ja emäkset reagoivat, vapautavat tai hyväksyvät H⁺, Riippumatta siitä, onko kyse hydratiosta (HCL, HF, jne.) tai oksácido (h₂Sw₄, Hno₃, H₃Poikki₄, jne.-A.

Molaarisuus ei syrjitä H: n lukumäärää, happo on rakenteessaan tai H: n määrä, jonka emäksistä voi hyväksyä. Harkitse vain koko asettamista molekyylipainoon. Normaalisuus ottaa kuitenkin huomioon, kuinka lajit käyttäytyvät ja siksi reaktiivisuuden aste.

Jos happo vapauttaa H: n⁺, Molekyylisesti vain yksi emäs voi hyväksyä sen. Toisin sanoen vastaava reagoi aina toisen vastaavan kanssa (oi, emäksen tapauksessa).

Lisäksi, jos laji Dona -elektronit, toisen lajin on hyväksyttävä sama määrä elektroneja.

Täältä tulee laskelmien yksinkertaistaminen: Tiedetään lajien ekvivalenttien lukumäärän, kuinka monta vastaavia on, jotka reagoivat muista lajeista.

Molien käytön aikana kemiallisen yhtälön stökiometriset kertoimet on kiinnitettävä.

Normaaliesimerkit

Hapot

Alkaen HF- ja H -vääntömomentti₂Sw₄, Esimerkiksi selittää ekvivalentit niiden neutralointireaktiossa NaOH: n kanssa:

Hf + NaOH => naf + h₂o

H₂Sw₄ + 2 naoh => na₂Sw₄ + 2 h₂o

HF: n neutraloimiseksi tarvitaan yksi moolia, kun taas h₂Sw₄ Vaatii kaksi moolia pohjaa.

Tämä tarkoittaa, että HF on reaktiivisempi, koska se tarvitsee vähemmän emäksen määrää neutralointiin. Syynä on se, että HF: llä on 1H (vastaava) ja H₂Sw₄ 2H (kaksi vastaavaa).

On tärkeää korostaa, vaikka HF, HCl, HI ja HNO₃ Ne ovat "yhtä reagensseja" normaalisuuden mukaan, niiden linkkien luonne ja siksi niiden happamuusvoimat ovat täysin erilaisia.

Joten tietäen tämän, normaalisuus voidaan laskea mille tahansa hapolle kertomalla H: n lukumäärä sen molaarisuudella:

1 ∙ M = N (HF, HCl, CH₃Cooh)

2 ∙ M = N (H₂Sw₄, H₂SEO₄, H₂S)

H: n reaktio₃Poikki₄

H: n kanssa₃Poikki₄ Sinulla on 3H, ja siksi siinä on kolme vastaavaa. Se on kuitenkin paljon heikompi happo, joten se ei aina vapauta kaikkea H: tä⁺.

Lisäksi vahvan emäksen läsnä ollessa kaikki sen h ei välttämättä reagoi⁺. Tämä tarkoittaa, että huomiota olisi kiinnitettävä huomiota siihen, missä osallistut:

H₃Poikki₄ + 2 KOH => K₂HPO₄ + 2 h₂o

Tässä tapauksessa ekvivalenttien lukumäärä on yhtä suuri kuin 2 ja ei 3, koska vain 2h reagoi⁺. Vaikka tässä toisessa reaktiossa:

H₃Poikki₄ + 3 KOH => K₃Poikki₄ + 3 h₂o

Kyllä, katsotaan, että H: n normaalisuus₃Poikki₄ Se on kolme kertaa molaarisuus (n = 3 ∙ m), koska tällä kertaa kaikki sen vety -ionit reagoivat.

Tästä syystä ei riitä olettamaan kaikkien happojen yleistä sääntöä, mutta on myös tiedettävä tarkalleen kuinka monta h⁺ osallistua reaktioon.

Pohjat

Hyvin samanlainen tapaus esiintyy emäksissä. Seuraavalle kolmelle neutraloidulle emäkselle HCL: llä on:

NaOH + HCl => NaCl + H₂o

Ba (OH)₂ + 2 HCl => BACL₂ + 2 h₂o

Al (OH)₃ + 3 hCl => alcl₃ + 3 h₂o

Al (OH)₃ Se tarvitsee kolme kertaa enemmän happoa kuin NaOH, ts. NaOH tarvitsee vain kolmanneksen lisätyn emäksen määrästä Al (OH) neutraloimiseksi₃.

Siksi NaOH on reaktiivisempi, koska sillä on 1 OH (vastaava), BA (OH)₂ Siinä on 2 OH (kaksi vastaavaa) ja Al (OH)₃ kolme vastaavaa.

Vaikka siitä puuttuu OH -ryhmiä, na₂Yhteistyö₃ pystyy hyväksymään jopa 2 tuntia⁺, Ja siksi sillä on kaksi vastaavaa, mutta jos hyväksyt vain 1H⁺, Sitten osallistu vastaavasti.

Saostumisreaktioissa

Kun kationi ja anioni tulevat yhteen saostumaan suolaan, vastaavien lukumäärä kullekin on yhtä suuri kuin niiden kuorma:

Mg²⁺ + 2CL^- => Mgcl₂

Siten MG²⁺ Sillä on kaksi vastaavaa, kun taas Cl^- Sillä on yksi. MGCL: n normaalisuus₂ Se on suhteellinen, se voi olla 1 m tai 2 ∙ m, riippuen siitä, otetaan huomioon MG²⁺ tai cl^-.

Redox -reaktioissa

Redox -reaktioihin osallistuvien lajien ekvivalenttien lukumäärä on yhtä suuri kuin saman tai kadonneiden elektronien lukumäärä.

3 c₂JOMPIKUMPI₄^2- + Cr₂JOMPIKUMPI₇^2- + 14 h⁺ => 2 cr³⁺ + 6 co₂ + 7 h₂o

C: n normaalisuuden laskemiseksi₂JOMPIKUMPI₄^2- ja cr₂JOMPIKUMPI₇^2- Osittaiset reaktiot, joissa elektronit osallistuvat reagensseina tai tuotteina, on otettava huomioon:

C₂JOMPIKUMPI₄^2- => 2 co₂+ 2e^-

Cr₂JOMPIKUMPI₇^2- + 14 h⁺ + 6e^- => 2cr³⁺ + 7 h₂o

Jokainen c₂JOMPIKUMPI₄^2- Vapauta 2 elektronia ja jokainen CR₂JOMPIKUMPI₇^2- Hyväksy 6 elektronia ja tasapainotuksen jälkeen tuloksena oleva kemiallinen yhtälö on ensimmäinen kolmesta.

Joten normaalisuus C: lle₂JOMPIKUMPI₄^2- Se on 2 ∙ m ja 6 ∙ m CR: lle₂JOMPIKUMPI₇^2- (Muista: n = nm).

Viitteet

1. Normaali kaava. Talteenotettu softschoolista.com
2. Harvey D. Normaalisuus. Chem.Librettexts.org
3. Lich. Pilar Rodríguez M. Kemia: Ensimmäinen monipuolinen vuosi. Salesiana -toimitussäätiö.