NORMALLIK (KIMYA): NELERDEN OLUŞUR VE ÖRNEKLER - KIMYA - 2025

Normal çözelti kimyasında, giderek daha az sıklıkla kullanılan konsantrasyonun ölçümüdür. Konsantrasyonunun ne kadar yüksek veya seyreltilmiş olduğunu değil, çözünmüş türlerin çözeltisinin ne kadar reaktif olduğunu gösterir. Bir litre çözelti başına gram eşdeğerleri (Eq / L) olarak ifade edilir.

Tüm maddeler için kendi değerine sahip olduğu ve değiştiği için 'eşdeğer' terimi ile ilgili literatürde çok fazla kafa karışıklığı ve tartışma ortaya çıkmıştır. Benzer şekilde, eşdeğerler, dikkate alınan kimyasal reaksiyona bağlıdır; bu nedenle normallik keyfi veya küresel olarak kullanılamaz.

Kaynak: Pexels

Bu nedenle IUPAC, solüsyon konsantrasyonlarını ifade etmek için onu kullanmayı bırakmayı tavsiye etti.

Bununla birlikte, hacimsel ölçümde yaygın olarak kullanılan asit-baz reaksiyonlarında hala kullanılmaktadır. Bunun nedeni kısmen, bir asit veya bazın eşdeğerleri düşünüldüğünde, hesaplamaları çok daha kolay hale getirmesidir; Dahası, asitler ve bazlar her zaman tüm senaryolara karşı aynı şekilde davranırlar: Hidrojen iyonlarını, H ⁺ salar veya kabul ederler .

Normallik nedir?

Formüller

Normallik, salt tanımı gereği kafa karışıklığı yaratsa da, kısaca, molaritenin bir eşdeğerlik faktörü ile çarpılmasından başka bir şey değildir:

N = nM

N'nin eşdeğerlik faktörü olduğu ve reaktif türlerin yanı sıra katıldığı reaksiyona bağlı olduğu durumlarda. Daha sonra, molaritesi M bilinerek, normalliği basit çarpma ile hesaplanabilir.

Öte yandan, yalnızca reaktifin kütlesi mevcutsa, eşdeğer ağırlığı kullanılacaktır:

PE = PM / n

MW molekül ağırlığıdır. PE'ye ve reaktantın kütlesine sahip olduğunuzda, reaksiyon ortamında mevcut eşdeğerleri elde etmek için bir bölme uygulamanız yeterlidir:

Eşitlik = g / PE

Ve son olarak, normalliğin tanımı, bir litre çözelti başına gram eşdeğerlerini (veya eşdeğerlerini) ifade ettiğini söylüyor:

N = g / (PE ∙ V)

Eşittir

N = Eq / V

Bu hesaplamalardan sonra, reaktif türlerin 1L çözelti başına kaç eşdeğeri olduğu elde edilir; veya 1 mL çözelti başına kaç mEq vardır.

Eşdeğerler

Fakat eşdeğerleri nelerdir? Ortak bir dizi reaktif türe sahip olan kısımlardır. Örneğin asitlere ve bazlara tepki verdiklerinde onlara ne olur? Hidrasit (HCl, HF, vb.) Veya bir oksasit (H ₂ SO ₄ , HNO ₃ , H ₃ PO ₄ , vb.) Olmasına bakılmaksızın H ⁺ salgılar veya kabul ederler .

Molarite, asidin yapısında sahip olduğu H sayısını veya bir bazın kabul edebileceği H miktarını ayırt etmez; sadece tüm seti moleküler ağırlık olarak düşünün. Bununla birlikte, normallik, türlerin nasıl davrandığını ve dolayısıyla reaktivite derecesini hesaba katar.

Bir asit bir H ⁺ salgılarsa , moleküler olarak bunu sadece bir baz kabul edebilir; başka bir deyişle, bir eşdeğer her zaman başka bir eşdeğerle reaksiyona girer (bazlar durumunda OH). Aynı şekilde, bir tür elektron bağışlarsa, başka bir türün de aynı sayıda elektronu kabul etmesi gerekir.

Buradan hesaplamaların basitleştirilmesi geliyor: Bir türün eşdeğerlerinin sayısını bilmek, diğer türlerden reaksiyona giren eşdeğerlerin tam olarak kaç tane olduğu bilinmektedir. Mol kullanımında ise, kimyasal denklemin stokiyometrik katsayılarına uymanız gerekir.

Örnekler

Asitler

Örneğin, NaOH ile nötrleştirme reaksiyonlarındaki eşdeğerleri açıklamak için HF ve H ₂ SO ₄ çifti ile başlayarak :

HF + NaOH => NaF + H ₂ O

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

H ise nötralize HF için, bir NaOH mol, gerekli olan ₂ SO ₄ bazın iki mol gerektirir. Bu, nötralizasyonu için daha az miktarda baza ihtiyaç duyduğundan HF'nin daha reaktif olduğu anlamına gelir. Neden? Çünkü HF, 1H (bir eşdeğer) ve H ₂ SO ₄ 2H (iki eşdeğer) içerir.

HF, HCl, HI ve HNO _3'ün normalliğe göre "eşit derecede reaktif" olmasına rağmen , bağlarının doğasının ve dolayısıyla asitlik kuvvetlerinin tamamen farklı olduğunu vurgulamak önemlidir .

Yani, bunu bilerek, herhangi bir asidin normalliği, H sayısı ile molaritesi çarpılarak hesaplanabilir:

1 ∙ M = N (HF, HCl, CH ₃ COOH)

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

H reaksiyonu

H ₃ PO ₄ ile 3H'ye sahipsiniz ve bu nedenle üç eşdeğeri vardır. Bununla birlikte, çok daha zayıf bir asittir, bu nedenle her zaman H ^{+ '} sının tamamını ^salmaz .

Dahası, güçlü bir baz varlığında H ^{+ 'nın tamamı} mutlaka reaksiyona girmez ; Bu, katıldığınız reaksiyona dikkat etmeniz gerektiği anlamına gelir:

H ₃ PO ₄ + 2KOH => K ₂ HPO ₄ + 2H ₂ O

Bu durumda, eşdeğerlerin sayısı 3'e değil 2'ye eşittir, çünkü sadece 2H ⁺ reaksiyona girer . Bu diğer reaksiyondayken:

H ₃ PO ₄ + 3KOH => K ₃ PO ₄ + 3H ₂ O

H ₃ PO _4'ün normalliğinin molaritesinin üç katı (N = 3 ∙ M) olduğu düşünülmektedir , çünkü bu sefer tüm hidrojen iyonları reaksiyona girmektedir.

Bu nedenle, tüm asitler için genel bir kural varsaymak yeterli değildir, aynı zamanda reaksiyona kaç H ⁺ katıldığı da tam olarak bilinmelidir .

Bazlar

Bazlarda çok benzer bir durum ortaya çıkıyor. HCl ile nötralize edilen aşağıdaki üç baz için elimizde:

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 , NaOH'den üç kat daha fazla aside ihtiyaç duyar; yani, NaOH, Al (OH) _3'ü nötralize etmek için eklenen baz miktarının yalnızca üçte birine ihtiyaç duyar .

Bu nedenle, NaOH, 1OH (bir eşdeğer) içerdiğinden daha reaktiftir; Ba (OH) ₂ , 2OH (iki eşdeğer) ve Al (OH) ₃ üç eşdeğerine sahiptir.

OH gruplarından yoksun olmasına rağmen, Na ₂ CO ₃ , 2H ^{+ 'ya} kadar kabul edebilir ve bu nedenle iki eşdeğeri vardır; ancak sadece 1H ^{+ '} yı kabul ederseniz , o zaman bir eşdeğeriyle katılırsınız.

Çökelme reaksiyonlarında

Bir katyon ve anyon bir tuza çökmek üzere birleştiğinde, her biri için eşdeğerlerin sayısı yüküne eşittir:

Mg ^{+ 2} + 2C ^- => MgC ₂

Bu nedenle, Mg2 ^{+ '} nin iki eşdeğeri varken Cl ^- yalnızca bir eşdeğerine sahiptir. Ama MgCl normalliği nedir ₂ ? Değeri görecelidir, Mg2 ⁺ veya Cl ^- olmasına bağlı olarak 1M veya 2 ∙ M olabilir .

Redoks reaksiyonlarında

Redoks reaksiyonlarında yer alan türler için eşdeğerlerin sayısı, aynı sırada kazanılan veya kaybedilen elektronların sayısına eşittir.

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

C ₂ O ₄ ^2- ve Cr ₂ O ₇ ^2- için normallik ne olacak ? Bunun için, elektronların reaktan veya ürün olarak katıldığı kısmi reaksiyonlar dikkate alınmalıdır:

C ₂ O ₄ ^2- => 2CO ₂ + 2e ^-

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

Her bir C ₂ O ₄ ^2- 2 elektron salar ve her bir Cr ₂ O ₇ ^2- 6 elektron kabul eder; ve dengelemeden sonra ortaya çıkan kimyasal denklem üçünün ilkidir.

Dolayısıyla, C ₂ O ₄ ^2- için normallik 2 ∙ M ve Cr ₂ O ₇ ^2- için 6 ∙ M'dir (unutmayın, N = nM).

Referanslar

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 Ekim 2018). Normallik Nasıl Hesaplanır (Kimya). Kurtarıldı: thinkco.com
2. Softschools. (2018). Normallik formülü. Kurtarıldı: softschools.com
3. Harvey D. (26 Mayıs 2016). Normallik. Kimya LibreTexts. Chem.libretexts.org adresinden kurtarıldı
4. Lic Pilar Rodríguez M. (2002). Kimya: çeşitlendirilmiş ilk yıl. Fundación Editorial Salesiana, s. 56-58.
5. Peter J. Mikulecky, Chris Hren. (2018). Eşdeğerleri ve normalliği incelemek. Aptallar için Kimya Çalışma Kitabı. Kurtarıldı: dummies.com
6. Vikipedi. (2018). Eşdeğer konsantrasyon. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
7. Normallik. . Kurtarılan: faculty.chemeketa.edu
8. Day, R. ve Underwood, A. (1986). Quantitative Analytical Chemistry (beşinci baskı). PEARSON Prentice Hall, s 67, 82.