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Cómo calcular la normalidad (química)

Cómo calcular la normalidad (química)

La normalidad de una solución es el peso equivalente en gramos de un soluto por litro de solución. También se le puede llamar concentración equivalente. Se indica usando el símbolo N, eq / L o meq / L (= 0.001 N) para unidades de concentración. Por ejemplo, la concentración de una solución de ácido clorhídrico podría expresarse como 0.1 N HCl. Un gramo de peso equivalente o equivalente es una medida de la capacidad reactiva de una especie química dada (ion, molécula, etc.). El valor equivalente se determina utilizando el peso molecular y la valencia de la especie química. La normalidad es la única unidad de concentración que depende de la reacción.

Aquí hay ejemplos de cómo calcular la normalidad de una solución.

Para llevar clave

  • La normalidad es una unidad de concentración de una solución química expresada como gramo de peso equivalente de soluto por litro de solución. Se debe usar un factor de equivalencia definido para expresar la concentración.
  • Las unidades comunes de normalidad incluyen N, eq / L o meq / L.
  • La normalidad es la única unidad de concentración química que depende de la reacción química que se estudia.
  • La normalidad no es la unidad de concentración más común, ni su uso es apropiado para todas las soluciones químicas. Las situaciones típicas en las que podría usar la normalidad incluyen química ácido-base, reacciones redox o reacciones de precipitación. Para la mayoría de las otras situaciones, la molaridad o la molalidad son mejores opciones para las unidades.

Normalidad Ejemplo # 1

La forma más fácil de encontrar la normalidad es desde la molaridad. Todo lo que necesita saber es cuántos moles de iones se disocian. Por ejemplo, un ácido sulfúrico 1 M (H2ASI QUE4) es 2 N para reacciones ácido-base porque cada mol de ácido sulfúrico proporciona 2 moles de H+ iones

El ácido sulfúrico 1 M es 1 N para la precipitación de sulfato ya que 1 mol de ácido sulfúrico proporciona 1 mol de iones sulfato.

Ejemplo de normalidad # 2

36,5 gramos de ácido clorhídrico (HCl) es una solución 1 N (una normal) de HCl.

UNA normal es un gramo equivalente de un soluto por litro de solución. Como el ácido clorhídrico es un ácido fuerte que se disocia completamente en agua, una solución 1 N de HCl también sería 1 N para H+ o Cl- iones para reacciones ácido-base.

Ejemplo de normalidad # 3

Encuentre la normalidad de 0.321 g de carbonato de sodio en una solución de 250 ml.

Para resolver este problema, debe conocer la fórmula del carbonato de sodio. Una vez que te das cuenta de que hay dos iones de sodio por ion de carbonato, el problema es simple:

N = 0.321 g de Na2CO3 x (1 mol / 105,99 g) x (2 eq / 1 mol)
N = 0.1886 eq / 0.2500 L
N = 0.0755 N

Ejemplo de normalidad # 4

Encuentre el porcentaje de ácido (eq wt 173.8) si se requieren 20.07 mL de 0.1100 N base para neutralizar 0.721 g de una muestra.

Esto es esencialmente una cuestión de poder cancelar unidades para obtener el resultado final. Recuerde, si se le da un valor en mililitros (ml), es necesario convertirlo a litros (L). El único concepto "complicado" es darse cuenta de que los factores de equivalencia de ácido y base estarán en una relación 1: 1.

20.07 mL x (1 L / 1000 mL) x (0.1100 eq base / 1 L) x (1 eq ácido / 1 eq base) x (173.8 g / 1 eq) = 0.3837 g ácido

Cuándo usar la normalidad

Hay circunstancias específicas en las que es preferible usar la normalidad en lugar de la molaridad u otra unidad de concentración de una solución química.

  • La normalidad se usa en la química ácido-base para describir la concentración de hidronio (H3O+) e hidróxido (OH-) En esta situación, 1 / feq es un entero
  • El factor de equivalencia o normalidad se usa en las reacciones de precipitación para indicar el número de iones que precipitarán. Aquí, 1 / feq es una vez más y un valor entero.
  • En las reacciones redox, el factor de equivalencia indica cuántos electrones pueden ser donados o aceptados por un agente oxidante o reductor. Para reacciones redox, 1 / feq puede ser una fracción

Consideraciones sobre el uso de la normalidad

La normalidad no es una unidad de concentración adecuada en todas las situaciones. Primero, requiere un factor de equivalencia definido. En segundo lugar, la normalidad no es un valor establecido para una solución química. Su valor puede cambiar de acuerdo con la reacción química que se examina. Por ejemplo, una solución de CaCl2 eso es 2 N con respecto al cloruro (Cl-) el ion solo sería 1 N con respecto al magnesio (Mg2+) ion.

Referencia

  • "El uso del concepto de equivalencia". IUPAC (archivado).