NORMALITI (KIMIA): APA YANG TERDIRI DAN CONTOHNYA - KIMIA - 2025

Yang normal adalah ukuran kepekatan yang digunakan semakin jarang, dalam kimia larutan. Ini menunjukkan betapa reaktif larutan spesies terlarut, dan bukannya seberapa tinggi atau mencairkan kepekatannya. Ia dinyatakan sebagai setara gram per liter larutan (Persamaan / L).

Banyak kekeliruan dan perdebatan telah timbul dalam literatur mengenai istilah 'setara', kerana ia berbeza dan mempunyai nilai tersendiri untuk semua bahan. Begitu juga, yang setara bergantung pada tindak balas kimia yang sedang dipertimbangkan; oleh itu, normaliti tidak boleh digunakan secara sewenang-wenang atau global.

Sumber: Pexels

Atas sebab ini, IUPAC telah menyarankan untuk berhenti menggunakannya untuk menyatakan kepekatan penyelesaian.

Walau bagaimanapun, ia masih digunakan dalam tindak balas asid-basa, digunakan secara meluas dalam volumetri. Ini sebahagiannya kerana, mengingat setara asid atau basa, ini membuat pengiraan lebih mudah; Selanjutnya, asid dan basa selalu bertindak dengan cara yang sama terhadap semua senario: mereka melepaskan atau menerima ion hidrogen, H ⁺ .

Apa itu normaliti?

Rumusan

Walaupun normaliti dengan definisi semata-mata dapat menimbulkan kekeliruan, pendeknya, tidak lebih dari molaritas yang didarab dengan faktor kesetaraan:

N = nM

Di mana n adalah faktor kesetaraan dan bergantung pada spesies reaktif, serta reaksi di mana ia mengambil bahagian. Kemudian, dengan mengetahui molaritasnya, M, normalitasnya dapat dikira dengan pendaraban sederhana.

Sekiranya, sebaliknya, hanya jisim reagen yang ada, berat yang setara akan digunakan:

PE = PM / n

Di mana MW adalah berat molekul. Sebaik sahaja anda mempunyai PE, dan jisim reaktan, sapukan pembahagian untuk mendapatkan setara yang terdapat dalam media tindak balas:

Persamaan = g / PE

Dan akhirnya, definisi normalitas mengatakan bahawa ia menyatakan gram-setara (atau setara) per satu liter larutan:

N = g / (PE ∙ V)

Apa yang sama dengan

N = Persamaan / V

Selepas pengiraan ini, diperolehi berapa banyak setara spesies reaktif yang ada bagi setiap 1L larutan; atau, berapa banyak mEq yang ada per 1 mL larutan.

Setaraf

Tetapi apa yang setara? Mereka adalah bahagian yang mempunyai kesamaan sekumpulan spesies reaktif. Sebagai contoh, kepada asid dan basa, apa yang berlaku kepada mereka apabila mereka bertindak balas? Mereka melepaskan atau menerima H ⁺ , tidak kira sama ada hidridid ​​(HCl, HF, dll.), Atau oksid (H ₂ SO ₄ , HNO ₃ , H ₃ PO ₄ , dll.).

Molariti tidak membeza-bezakan bilangan H yang terdapat dalam struktur struktur asid, atau jumlah H yang dapat diterima suatu basa; pertimbangkan keseluruhan kumpulan berat molekul. Walau bagaimanapun, normaliti mengambil kira bagaimana spesies tersebut bertindak dan, oleh itu, tahap kereaktifan.

Sekiranya asid membebaskan H ⁺ , molekul hanya basa yang dapat menerimanya; dengan kata lain, yang setara selalu bertindak balas dengan yang lain yang setara (OH, dalam kes asas). Begitu juga, jika satu spesies menderma elektron, spesies lain mesti menerima bilangan elektron yang sama.

Dari sinilah penyederhanaan pengiraan: mengetahui jumlah setara satu spesies, diketahui dengan tepat berapa banyak setara yang bertindak balas dari spesies lain. Manakala dengan penggunaan tahi lalat, anda mesti mematuhi pekali stoikiometrik dari persamaan kimia.

Contoh

Asid

Bermula dengan pasangan HF dan H ₂ SO ₄ , misalnya, untuk menjelaskan setara dalam tindak balas peneutralan mereka dengan NaOH:

HF + NaOH => NaF + H ₂ O

H ₂ SO ₄ + 2NaOH => Na ₂ SO ₄ + 2H ₂ O

Untuk meneutralkan HF, satu mol NaOH diperlukan, sementara H ₂ SO ₄ memerlukan dua mol asas. Ini bermaksud bahawa HF lebih reaktif kerana memerlukan jumlah asas yang lebih kecil untuk peneutralannya. Kenapa? Kerana HF mempunyai 1H (satu setara), dan H ₂ SO ₄ 2H (dua setara).

Penting untuk ditegaskan bahawa, walaupun HF, HCl, HI dan HNO ₃ "sama-sama reaktif" mengikut normal, sifat ikatan mereka dan, oleh itu, kekuatan keasidan mereka, sama sekali berbeza.

Oleh itu, mengetahui hal ini, normalitas bagi sebarang asid dapat dikira dengan mengalikan bilangan H dengan molaritasnya:

1 ∙ M = N (HF, HCl, CH ₃ COOH)

2 ∙ M = N (H ₂ SO ₄ , H ₂ SeO ₄ , H ₂ S)

Reaksi H

Dengan H ₃ PO ₄ anda mempunyai 3H, dan oleh itu ia mempunyai tiga setara. Walau bagaimanapun, ia adalah asid yang jauh lebih lemah, jadi ia tidak selalu melepaskan semua H ⁺ nya .

Selanjutnya, dengan adanya asas yang kuat tidak semua H ⁺ nya semestinya bertindak balas ; Ini bermaksud bahawa perhatian harus diberikan kepada reaksi di mana anda berpartisipasi:

H ₃ PO ₄ + 2KOH => K ₂ HPO ₄ + 2H ₂ O

Dalam kes ini, bilangan setara sama dengan 2 dan bukan 3, kerana hanya 2H ^{+ yang} bertindak balas . Semasa dalam reaksi lain ini:

H ₃ PO ₄ + 3KOH => K ₃ PO ₄ + 3H ₂ O

Dianggap bahawa normalitas H ₃ PO ₄ adalah tiga kali molaritasnya (N = 3 ∙ M), kerana kali ini semua ion hidrogennya bertindak balas.

Atas sebab ini, tidak cukup untuk menganggap peraturan umum untuk semua asid, tetapi juga, harus diketahui dengan tepat berapa banyak H ^{+ yang} mengambil bahagian dalam tindak balas tersebut.

Pangkalan

Kes yang sangat serupa berlaku dengan asas. Untuk tiga asas berikut yang dinetralkan dengan HCl, kami mempunyai:

NaOH + HCl => NaCl + H ₂ O

Ba (OH) ₂ + 2HCl => BaCl ₂ + 2H ₂ O

Al (OH) ₃ + 3HCl => AlCl ₃ + 3H ₂ O

Al (OH) ₃ memerlukan tiga kali lebih banyak asid daripada NaOH; iaitu, NaOH hanya memerlukan sepertiga dari jumlah asas tambahan untuk meneutralkan Al (OH) ₃ .

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

Walaupun tidak mempunyai kumpulan OH, Na ₂ CO ₃ mampu menerima hingga 2H ⁺ , dan oleh itu mempunyai dua setara; tetapi jika anda hanya menerima 1H ⁺ , maka anda turut serta dengan setara.

Dalam tindak balas pemendakan

Apabila kation dan anion bergabung bersama untuk memendam garam, bilangan setara bagi masing-masing sama dengan cajnya:

Mg ²⁺ + 2Cl ^- => MgCl ₂

Oleh itu, Mg ²⁺ mempunyai dua setara, sementara Cl ^- hanya mempunyai satu. Tetapi apakah normalitas MgCl ₂ ? Nilainya relatif, ia boleh menjadi 1M atau 2 ∙ M, bergantung pada sama ada Mg ²⁺ atau Cl ^{- dipertimbangkan} .

Dalam tindak balas redoks

Bilangan setara untuk spesies yang terlibat dalam tindak balas redoks adalah sama dengan bilangan elektron yang diperoleh atau hilang pada masa yang sama.

3C ₂ O ₄ ^2- + Cr ₂ O ₇ ^2- + 14H ⁺ => 2Cr ³⁺ + 6CO ₂ + 7H ₂ O

Apakah keadaan normal bagi C ₂ O ₄ ^2- dan Cr ₂ O ₇ ^2- ? Untuk ini, tindak balas separa di mana elektron mengambil bahagian sebagai reaktan atau produk mesti diambil kira:

C ₂ O ₄ ^2- => 2CO ₂ + 2e ^-

Cr ₂ O ₇ ^2- + 14H ⁺ + 6e ^- => 2Cr ³⁺ + 7H ₂ O

Setiap C ₂ O ₄ ^2- melepaskan 2 elektron, dan masing-masing Cr ₂ O ₇ ^2- menerima 6 elektron; dan setelah mengimbangkan, persamaan kimia yang dihasilkan adalah yang pertama dari ketiga-tiga.

Jadi, normaliti untuk C ₂ O ₄ ^2- adalah 2 ∙ M, dan 6 ∙ M untuk Cr ₂ O ₇ ^2- (ingat, N = nM).

Rujukan

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 Oktober 2018). Cara Mengira Normaliti (Kimia). Dipulihkan dari: thinkco.com
2. Sekolah Softs. (2018). Formula normaliti. Dipulihkan dari: softschools.com
3. Harvey D. (26 Mei 2016). Normaliti. LibreTexts Kimia. Dipulihkan dari: chem.libretexts.org
4. Lic Pilar Rodríguez M. (2002). Kimia: tahun pertama yang pelbagai. Fundación Editorial Salesiana, hlm 56-58.
5. Peter J. Mikulecky, Chris Hren. (2018). Meneliti kesamaan dan normaliti. Buku Kerja Kimia untuk boneka. Dipulihkan dari: dummies.com
6. Wikipedia. (2018). Kepekatan setara. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
7. Normaliti. . Dipulihkan dari: fakulti.chemeketa.edu
8. Day, R., & Underwood, A. (1986). Kimia Analitik Kuantitatif (edisi kelima). PEARSON Prentice Hall, hlm 67, 82.