Η κανονικότητα μιας λύσης είναι το γραμμομοριακό βάρος του α διαλυτό ανά λίτρο λύση. Μπορεί επίσης να ονομάζεται ισοδύναμη συγκέντρωση. Υποδεικνύεται χρησιμοποιώντας το σύμβολο N, eq / L ή meq / L (= 0.001 N) για τις μονάδες συγκέντρωσης. Για παράδειγμα, η συγκέντρωση ενός διαλύματος υδροχλωρικού οξέος μπορεί να εκφραστεί ως 0,1 Ν HCl. Ένα γραμμάριο ισοδύναμο βάρος ή ισοδύναμο είναι ένα μέτρο της ικανότητας αντίδρασης ενός δεδομένου χημικού είδους (ιόν, μόριο, κλπ.). Η ισοδύναμη τιμή προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας το μοριακό βάρος και το σθένος των χημικών ειδών. Η κανονικότητα είναι η μόνη μονάδα συγκέντρωσης που εξαρτάται από την αντίδραση.
Ακολουθούν παραδείγματα για τον υπολογισμό του κανονικότητα μιας λύσης.
Βασικές τακτικές
- Η κανονικότητα είναι μια μονάδα συγκέντρωσης ενός χημικού διαλύματος που εκφράζεται σε γραμμάρια ισοδύναμου βάρους διαλυμένης ουσίας ανά λίτρο διαλύματος. Για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης πρέπει να χρησιμοποιείται ένας καθορισμένος συντελεστής ισοδυναμίας.
- Οι κοινές μονάδες κανονικότητας περιλαμβάνουν N, eq / L ή meq / L.
- Η κανονικότητα είναι η μόνη μονάδα χημικής συγκέντρωσης που εξαρτάται από τη χημική αντίδραση που μελετάται.
- Η κανονικότητα δεν είναι η πλέον κοινή μονάδα συγκέντρωσης, ούτε η χρήση της είναι κατάλληλη για όλες τις χημικές λύσεις. Τυπικές καταστάσεις όπου μπορείτε να χρησιμοποιήσετε κανονικότητα περιλαμβάνουν χημεία με βάση την οξύτητα, αντιδράσεις οξειδοαναγωγής ή αντιδράσεις καθίζησης. Για τις περισσότερες άλλες περιπτώσεις, η μολαρχία ή η καλοσύνη είναι καλύτερες επιλογές για τις μονάδες.
Παράδειγμα κανονικότητας # 1
Ο ευκολότερος τρόπος να βρεθεί ομαλότητα είναι από τη γραμμομοριακότητα. Το μόνο που χρειάζεται να γνωρίζετε είναι πόσα γραμμομόρια ιόντων διαχωρίζονται. Για παράδειγμα, ένα 1 Μ θειικό οξύ (Η2ΕΤΣΙ4) είναι 2Ν για αντιδράσεις οξέος-βάσης επειδή κάθε γραμμομόριο θειικού οξέος παρέχει 2 γραμμομόρια Η+ ιόντα.
Το 1Μ θειικό οξύ είναι 1 Ν για καθίζηση θειικού άλατος αφού 1 γραμμομόριο θειικού οξέος παρέχει 1 γραμμομόριο θειικών ιόντων.
Παράδειγμα κανονικότητας # 2
36,5 γραμμάρια υδροχλωρικού οξέος (HCl) είναι 1 Ν (ένα κανονικό) διάλυμα HCl.
ΕΝΑ κανονικός είναι ένα γραμμάριο ισοδύναμο διαλύματος ανά λίτρο διαλύματος. Από υδροχλωρικό οξύ είναι ένα ισχυρό οξύ που διασπάται εντελώς στο νερό, ένα 1 Ν διάλυμα HCl θα είναι επίσης 1 Ν για το Η+ ή Cl- ιόντα για αντιδράσεις οξέος-βάσης.
Παράδειγμα κανονικότητας # 3
Βρείτε την κανονικότητα 0.321 g ανθρακικού νατρίου σε διάλυμα 250 mL.
Για να λύσετε αυτό το πρόβλημα, πρέπει να γνωρίζετε τον τύπο για το ανθρακικό νάτριο. Μόλις καταλάβετε ότι υπάρχουν δύο ιόντα νατρίου ανά ανθρακικό ιόν, το πρόβλημα είναι απλό:
Ν = 0,321 g Na2CO3 χ (1 mol / 105,99 g) χ (2 ισοδ. / 1 mol)
Ν = 0,1886 eq / 0,2500 L
Ν = 0,0755 Ν
Παράδειγμα κανονικότητας # 4
Βρείτε το ποσοστό του οξέος (eq wt 173.8) εάν απαιτούνται 20.07 mL βάσης 0.1100 Ν για να εξουδετερωθούν 0.721 g δείγματος.
Αυτό είναι ουσιαστικά θέμα της δυνατότητας να ακυρώσετε τις μονάδες για να λάβετε το τελικό αποτέλεσμα. Θυμηθείτε, εάν δοθεί μια τιμή σε χιλιοστόλιτρα (mL), είναι απαραίτητο να το μετατρέψετε σε λίτρα (L). Η μόνη "περίπλοκη" αντίληψη συνειδητοποιεί ότι οι παράγοντες ισοδυναμίας οξέος και βάσης θα είναι σε αναλογία 1: 1.
20,07 ml χ (1 λίτρο / 1000 ml) χ (0,1100 ισοδύναμα βάσης / 1 L) χ (1 ισοδύναμο οξέος / 1 ισοδύναμο βάσης) χ (173,8 g / 1 ισοδύναμα) = 0,3837 g οξέος
Πότε να χρησιμοποιήσετε Κανονικότητα
Υπάρχουν ειδικές περιστάσεις όταν είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείται η κανονικότητα παρά η μοριακή ή άλλη μονάδα συγκέντρωσης μιας χημικής λύσης.
- Η κανονικότητα χρησιμοποιείται στην χημεία της όξινης βάσης για να περιγράψει τη συγκέντρωση του υδρογόνου (Η3Ο+) και υδροξείδιο (ΟΗ-). Σε αυτή την περίπτωση, 1 / feq είναι ένας ακέραιος αριθμός.
- Ο συντελεστής ισοδυναμίας ή η κανονικότητα χρησιμοποιείται στο αντιδράσεις καθίζησης για να υποδείξει τον αριθμό των ιόντων που θα καθιζάνουν. Εδώ, 1 / feq είναι και πάλι και ακέραιη αξία.
- Σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, ο συντελεστής ισοδυναμίας υποδεικνύει πόσα ηλεκτρόνια μπορούν να δωρηθούν ή να γίνουν αποδεκτά από έναν οξειδωτικό ή αναγωγικό παράγοντα. Για τις αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, 1 / feq μπορεί να είναι ένα κλάσμα.
Θεωρήσεις χρησιμοποιώντας τη κανονικότητα
Η κανονικότητα δεν είναι μια κατάλληλη μονάδα συγκέντρωσης σε όλες τις καταστάσεις. Πρώτον, απαιτεί έναν καθορισμένο συντελεστή ισοδυναμίας. Δεύτερον, η κανονικότητα δεν είναι μια καθορισμένη τιμή για μια χημική λύση. Η αξία του μπορεί να αλλάξει ανάλογα με τη χημική αντίδραση που εξετάζεται. Για παράδειγμα, ένα διάλυμα CaCl2 δηλαδή 2 Ν σε σχέση με το χλωρίδιο (Cl-) θα ήταν μόνο 1 Ν σε σχέση με το μαγνήσιο (Mg2+) ιόν.
Αναφορά
- "Η χρήση της έννοιας της ισοδυναμίας"IUPAC (αρχειοθετημένη).