Skillnaden mellan molaritet och normalitet

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Inom kemi är det vanligt att arbeta med olika koncentrationsenheter och moral och normalitet är två av de mest använda. Å ena sidan är molaritet en kemisk koncentrationsenhet som anger antalet mol löst ämne i varje liter lösning . Å andra sidan är normalitet också en enhet för kemisk koncentration , men uttryckt i antal lösta ämnen per liter lösning .

Även om det kanske inte verkar så, är normalitet och molaritet nära besläktade, eftersom antalet mol och ekvivalenter också är det. Det finns dock ett antal mycket viktiga skillnader som gör varje enhet mer praktisk eller användbar för olika tillämpningar. Av denna anledning kommer i den här artikeln skillnaden mellan molaritet och normalitet att behandlas, vad var och en av dessa koncentrationsenheter används till, hur de beräknas, hur man konverterar från en koncentrationsenhet till en annan och i vilka situationer det är bekvämare att använda det ena eller det andra.

molaritet

Som nämnts i början är molaritet en kemisk koncentrationsenhet där mängden löst ämne uttrycks i antal mol och lösningens volym i liter. Det är en av de mest använda koncentrationsenheterna eftersom den gör det möjligt att mycket enkelt och snabbt veta mängden löst ämne som finns i valfri volym lösning.

Molaritet uttrycks i enheter av mol/L, vilket ofta läses som ”molar”. En koncentration på 0,5 mol/L läses alltså vanligtvis som 0,5 molar.

Formler för att beräkna molaritet

Formeln som definierar molaritet är:

molaritetsformel

där n löst ämne representerar antalet mol löst ämne och V lösning representerar volymen av lösningen uttryckt i liter. Det är dock mycket vanligt att ersätta antalet mol med dess formel som ges av massan dividerat med molmassan av det lösta ämnet för att ge följande formel:

molaritetsformel

När ska du använda molaritet?

Molaritet är en allmän koncentrationsenhet, vilket innebär att den fungerar för nästan alla situationer som involverar lösningar, så länge det inte finns några stora temperaturförändringar.

Det senare beror på att temperaturen kan påverka volymen av en lösning, vilket gör att molariteten, som beror på volymen, också varierar med temperaturen. I dessa fall är det att föredra att använda en annan koncentrationsenhet som uttrycks i termer av massa eller mängd material, såsom molalitet eller molfraktioner.

Vanligt

Normalitet är också en enhet för kemisk koncentration. Huvudskillnaden mellan normalitet och molaritet är att den förra uttrycker mängden löst ämne i termer av antalet ekvivalenter istället för mol.

Det stora problemet med normalitet för de flesta människor är att, till skillnad från molaritet, kan samma lösning ha mer än en normalitet, eftersom begreppet antal ekvivalenter beror på vad det lösta ämnet används till eller på vilket sätt vilka typer av kemiska reaktioner den kommer att delta i.

Formler för att beräkna normalitet

Formlerna för att beräkna normalitet är mycket lika dem för molaritet. Den matematiska formen för definitionen av normalitet är:

normalitetsformel

där n ekv. löst ämne representerar antalet lösta ekvivalenter och V- lösning representerar volymen av lösningen uttryckt i liter. För att beräkna normalitet från det lösta ämnets massa finns det också en formel som liknar den för molaritet:

normalitetsformel

Där PE löst ämne (ekvivalentvikten av löst ämne) representerar vikten i gram av 1 ekvivalent löst ämne. Detta ges av molmassan dividerat med ett heltal som representerar antalet ekvivalenter per mol av ämnet, och som vi kommer att kalla ω (den grekiska bokstaven omega) för att undvika att förväxla den med det verkliga antalet ekvivalenter (n eq ) .

Motsvarande vikt formel

Om vi ​​kombinerar denna ekvation med den föregående får vi:

normalitetsformel

Begreppet antalet ekvivalenter

Nyckeln till att förstå konceptet med antalet ekvivalenter, och faktiskt anledningen till att ”normal” koncentration eller normalitet kallas så, ligger i ω. Detta antal beror på användningen som det lösta ämnet används för eller den kemiska reaktionen i vilken den kommer att delta.

För varje typ av större kemisk reaktion som involverar minst två kemiska ämnen, kan vi definiera vad vi kommer att kalla den ”normala” reaktanten, vilket inte är något annat än en generisk term som vi använder för att identifiera reaktanten som deltar i enklast möjliga version av typen speciell reaktion.

Till exempel , om vi talar om en syra-bas-reaktion , skulle det enklaste fallet vara en där vilken monoprotisk syra (HA) som helst reagerar med en monobasisk bas (B), för att ge respektive konjugatpar:

Normal syrabasreaktion för att bestämma antal ekvivalenter per mol

Den monoprotiska syran HA och den monobasiska basen B är vad vi skulle kalla en normal syra respektive bas. Detta betyder att vilken syra som helst som HCl eller HNO3 är en normal syra, och vilken bas som helst som NaOH eller NH3 skulle vara ett exempel på en normal bas.

Om vi ​​nu betraktar en syra som svavelsyra (H 2 SO 4 ) som är diprotisk, skulle reaktionen med en normal bas vara:

Syrabasreaktion med diprotisk syra för att bestämma antal ekvivalenter per mol

Som vi kan se är varje mol av denna syra ”ekvivalent” med 2 mol av en normal syra . Därför säger vi att antalet ekvivalenter per mol svavelsyra är 2. Av denna anledning är en 0,1 molar lösning av H 2 SO 4 ekvivalent med en 0,2 molar lösning av en normal syra, så vi säger att normaliteten för en sådan en lösning är 0,2.

Med andra ord kan vi omdefiniera begreppet normalitet som den molära koncentration som en normal reaktant skulle ha deltar i samma typ av kemisk reaktion som det lösta ämnet .

Följande tabell visar hur ω bestäms för varje typ av löst ämne, beroende på vilken reaktion den kommer att vara involverad i:

typ av kemisk reaktion reagenstyp Antal ekvivalenter per mol (ω)
Reaktioner som involverar salter Du går ut ω ges av det totala antalet positiva eller negativa laddningar i det neutrala saltet (båda talen är samma). Det beräknas genom att multiplicera antalet katjoner med deras laddning eller antalet anjoner med deras.
Syrabasreaktioner syror ω ges av antalet väten som ger upp i reaktionen.
  Baser ω ges av antalet väten som den kan fånga upp
Redoxreaktioner oxidationsmedel ω ges av antalet elektroner som fångas av varje molekyl av oxidationsmedel i den balanserade reduktionshalvreaktionen.
  reduktionsmedel ω ges av antalet elektroner som avges av varje molekyl av reduktionsmedel i den balanserade oxidationshalvreaktionen.
Lösningar som inte deltar i reaktioner ——- ω är värt 1eq/mol

När ska man använda normalitet?

Till skillnad från molaritet som ofta används i alla sammanhang, används normalitet främst i situationer som involverar kemiska reaktioner i lösning, eftersom de underlättar stökiometriska beräkningar utan att behöva skriva balanserade eller justerade kemiska reaktioner.

På grund av hur antalet ekvivalenter per mol definieras, kommer antalet ekvivalenter av en reaktant alltid att vara lika med antalet ekvivalenter av den andra när de reagerar i stökiometriska förhållanden. Eftersom antalet ekvivalenter lätt kan hittas från normaliteten och volymen av lösningen, kan vi utföra stökiometriska beräkningar mycket snabbt utan att oroa oss för detaljerna i reaktionen.

Detta är särskilt praktiskt vid volymetriska titreringar eller titreringar, eftersom det, vid titreringens ekvivalenspunkt, alltid kommer att vara sant att:

Ekvivalenspunkten

Och genom att ersätta ekvivalenterna med produkten av normaliteten med volymen får vi:

Ekvivalenspunkten

titrering för att markera skillnaden mellan normalitet och molaritet

Något liknande skulle kunna göras med molaritet, men det kräver oundvikligen att vi skriver den kemiska ekvationen och justerar den för att erhålla de nödvändiga stökiometriska förhållandena.

Omvandling mellan molaritet och normalitet

Att konvertera mellan molaritet och normalitet är mycket lätt, eftersom den andra alltid är en heltalsmultipel av den första som visas nedan:

Formel för att omvandla molaritet till normalitet

Formel för att omvandla molaritet till normalitet

Om vi ​​vet molariteten för en lösning kan vi beräkna dess olika normaliteter helt enkelt genom att multiplicera molariteten med respektive antal ekvivalenter per mol, ω.

Referenser

https://www.significados.com/concentracion-quimica/

-Annons-

mm
Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

Artículos relacionados

Flamfärgtestet