Эквивалентная концентрация

Молярная концентрация, деленная на коэффициент эквивалентности

В химии эквивалентная концентрация или нормальность ( N ) раствора определяется как молярная концентрация c _i, деленная на коэффициент эквивалентности или n -фактор f _eq :

$${\displaystyle N={\frac {c_{i}}{f_{\rm {eq}}}}}$$

Определение

Нормальность определяется как количество граммовых или мольных эквивалентов растворенного вещества , присутствующего в одном литре раствора . Единицей нормальности в системе СИ является эквивалент на литр (экв/л).

$${\displaystyle N={\frac {m_{\rm {sol}}}{EW_{\rm {sol}}\times V_{\rm {soln}}}}}$$

Nm _solмассаEW _solэквивалентная массаV _solобъем

Применение

Существует три распространенных типа химических реакций, в которых нормальность используется как мера количества активных веществ в растворе:

• В кислотно-основной химии нормальность используется для выражения концентрации ионов гидроксония (H ₃ O ⁺ ) или гидроксид-ионов (OH ^- ) в растворе. Здесь,1/f _эквявляется целочисленным значением. Каждое растворенное вещество при растворении может производить один или несколько эквивалентов химически активных веществ.
• В окислительно-восстановительных реакциях коэффициент эквивалентности описывает количество электронов , которые окислитель или восстановитель может принять или отдать. Здесь,1/f _эквможет иметь дробное (нецелое) значение.
• В реакциях осаждения коэффициент эквивалентности измеряет количество ионов, которые выпадут в осадок в данной реакции. Здесь,1/f _эквявляется целочисленным значением.

Нормальная концентрация ионного раствора также связана с проводимостью (электролитической) посредством использования эквивалентной проводимости.

Медицинский

Несмотря на потерю популярности в медицинской промышленности, отчетность о концентрациях в сыворотке крови в единицах «экв/л» (= 1 N) или «мэкв/л» (= 0,001 N) все еще встречается.

Примеры

Нормальность можно использовать для кислотно-основного титрования. Например, серная кислота (H ₂ SO ₄ ) является дипротонной кислотой . Поскольку для нейтрализации 1 моля ^OH- необходимо всего 0,5 моля H ₂ SO ₄ , коэффициент эквивалентности равен:

f _экв (H ₂ SO ₄ ) = 0,5

Если концентрация раствора серной кислоты c (H ₂ SO ₄ ) = 1 моль/л, то его нормальность равна 2 Н. Его также можно назвать «2 нормальным» раствором.

Аналогично, для раствора с c (H ₃ PO ₄ ) = 1 моль/л нормальность равна 3 N, поскольку фосфорная кислота содержит 3 кислых атома H.

Критика термина «нормальность»

Нормальность — это неоднозначная мера концентрации данного реагента в растворе. Требуется определение коэффициента эквивалентности, который зависит от определения реакционной единицы (и, следовательно, эквивалентов ). Один и тот же раствор может иметь разную нормальность для разных реакций. Определение коэффициента эквивалентности варьируется в зависимости от типа обсуждаемой химической реакции: он может относиться к уравнениям, основаниям, окислительно-восстановительным соединениям, осаждающим ионам или изотопам. Поскольку раствор реагента определенной концентрации может иметь разную нормальность в зависимости от того, какая реакция рассматривается, ИЮПАК и НИСТ не рекомендуют использовать термины «нормальность» и «нормальный раствор». ^[1]

Смотрите также

• Эквивалент (химия)
• Обычный физиологический раствор , раствор NaCl, а не обычный раствор. Его нормальность составляет около 0,154 Н.

Рекомендации

1. Международный союз теоретической и прикладной химии (1998). Сборник аналитической номенклатуры (окончательные правила 1997 г., 3-е изд.). Оксфорд: Блэквелл Сайенс. ISBN  0-86542-6155 . раздел 6.3. «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 26 июля 2011 года . Проверено 10 мая 2009 г.{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )

Внешние ссылки

• Аналитическая химия 2.1, Дэвид Харви (Textboox с открытым исходным кодом) | Глава 16.1: Нормальность
• Нормальность: определение, формулы, уравнения, тип, пример . ^[1]

1. «Нормальность | Определение, формула, уравнения, тип, пример» . 09.11.2022 . Проверено 29 января 2023 г.