Normaliteitsdefinitie in chemie

Normaliteit is een concentratiemaatstaf gelijk aan het gramequivalentgewicht per liter oplossing. Het equivalente gewicht van gram is de maat voor het reactieve vermogen van een molecuul. De rol van de opgeloste stof in de reactie bepaalt de normaliteit van de oplossing. Normaliteit wordt ook wel de equivalente concentratie van een oplossing genoemd.

Normaliteitsvergelijking

Normaliteit (N) is de molaire concentratie c_ik gedeeld door een equivalentiefactor f_eq:

N = c_ik / f_eq

Een andere veel voorkomende vergelijking is normaliteit (N) gelijk aan het gramequivalentgewicht gedeeld door liters oplossing:

N = gram equivalent gewicht / liter oplossing (vaak uitgedrukt in g / L)

of het kan de molariteit zijn vermenigvuldigd met het aantal equivalenten:

N = molariteit x equivalenten

Eenheden van normaliteit

De hoofdletter N wordt gebruikt om concentratie aan te geven in termen van normaliteit. Het kan ook worden uitgedrukt als eq / L (equivalent per liter) of meq / L (milliequivalent per liter van 0,001 N, meestal gereserveerd voor medische rapportage).

Voorbeelden van normaliteit

Voor zure reacties, een 1 M H₂ZO₄ oplossing heeft een normaliteit (N) van 2 N omdat 2 mol H⁺ ionen zijn aanwezig per liter oplossing.
Voor sulfide-neerslagreacties, waarbij de SO₄^- ion is het belangrijkste deel, dezelfde 1 M H₂ZO₄ oplossing heeft een normaliteit van 1 N.

Voorbeeldprobleem

Zoek de normaliteit van 0,1 M H₂ZO₄ (zwavelzuur) voor de reactie:

H₂ZO₄ + 2 NaOH → Na₂ZO₄ + 2 H₂O

Volgens de vergelijking, 2 mol H⁺ ionen (2 equivalenten) uit zwavelzuur reageren met natriumhydroxide (NaOH) om natriumsulfaat (Na₂ZO₄) en water. Met behulp van de vergelijking:

N = molariteit x equivalenten
N = 0,1 x 2
N = 0,2 N

Laat je niet verwarren door het aantal mol natriumhydroxide en water in de vergelijking. Aangezien u de molariteit van het zuur hebt gekregen, hebt u de aanvullende informatie niet nodig. Het enige dat u hoeft te achterhalen, is hoeveel mol waterstofionen deelnemen aan de reactie. Omdat zwavelzuur een sterk zuur is, weet je dat het volledig dissocieert in zijn ionen.

Potentiële problemen met behulp van N voor concentratie

Hoewel normaliteit een bruikbare concentratie-eenheid is, kan het niet voor alle situaties worden gebruikt omdat de waarde ervan afhankelijk is van een equivalentiefactor die kan veranderen op basis van het type chemische reactie dat van belang is. Als een voorbeeld, een oplossing van magnesiumchloride (MgCl₂) kan 1 N zijn voor de Mg²⁺ ion, maar 2 N voor de Cl^- ion. Hoewel N een goede eenheid is om te weten, wordt het niet zoveel gebruikt als molariteit of molaliteit in het echte laboratoriumwerk. Het heeft waarde voor zuur-base titraties, neerslagreacties en redoxreacties. In zuur-base reacties en neerslagreacties, 1 / f_eq is een geheel getal. Bij redoxreacties, 1 / f_eq kan een fractie zijn.