Cómo calcular la normalidad (química)

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La normalidad de una solución es el peso equivalente gramo de un soluto por litro de solución . También puede denominarse concentración equivalente. Se indica mediante 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 HCl 0,1 N. Un peso equivalente gramo o equivalente es una medida de la capacidad reactiva de una determinada especie química (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 .

Conclusiones clave

  • La normalidad es una unidad de concentración de una solución química expresada como peso equivalente gramo de soluto por litro de solución. Debe utilizarse 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 esté estudiando.
  • 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 puede usar la normalidad incluyen química ácido-base, reacciones redox o reacciones de precipitación. Para la mayoría de las demás situaciones, la molaridad o la molalidad son mejores opciones para las unidades.

Ejemplo de normalidad #1

La forma más fácil de encontrar la normalidad es a partir de la molaridad . Todo lo que necesita saber es cuántos moles de iones se disocian. Por ejemplo, un ácido sulfúrico 1 M (H 2 SO 4 ) es 2 N para reacciones ácido-base porque cada mol de ácido sulfúrico proporciona 2 moles de iones H + .

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 de sulfato.

Ejemplo de normalidad #2

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

Un normal es un gramo equivalente de un soluto por litro de solución. Dado que el ácido clorhídrico es un ácido fuerte que se disocia completamente en agua, una solución 1 N de HCl también sería 1 N para iones H + o Cl – 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, necesitas 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 Na 2 CO 3  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 base 0.1100 N para neutralizar 0.721 g de una muestra.

Básicamente se trata de poder cancelar unidades para obtener el resultado final. Recuerda, si te dan 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 proporción de 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 utilizar la normalidad en lugar de la molaridad u otra unidad de concentración de una solución química.

  • La normalidad se usa en química ácido-base para describir la concentración de hidronio (H 3 O + ) e hidróxido (OH ). En esta situación, 1/f eq es un número entero.
  • El factor de equivalencia o normalidad se utiliza en las reacciones de precipitación para indicar el número de iones que precipitarán. Aquí, 1/f eq es una vez más 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/f eq puede ser una fracción.

Consideraciones usando la normalidad

La normalidad no es una unidad apropiada de concentración en todas las situaciones. En primer lugar, requiere un factor de equivalencia definido. En segundo lugar, la normalidad no es un valor fijo para una solución química. Su valor puede cambiar según la reacción química que se esté examinando. Por ejemplo, una solución de CaCl 2 que es 2 N con respecto al ion cloruro (Cl ) sería solo 1 N con respecto al ion magnesio (Mg 2+ ).

Referencia