Эквивалентная концентрация

Молярная концентрация, деленная на коэффициент эквивалентности

В химии эквивалентная концентрация или нормальность ( $N$ ) раствора определяется как молярная концентрация $c$ $i ,$ деленная на фактор эквивалентности или $n$ - фактор $f$ $eq$ :

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

Определение

Нормальность определяется как число грамм- или моль -эквивалентов растворенного вещества, присутствующего в одном литре раствора . Единицей нормальности в системе СИ является эквивалент на литр (экв/л).

$N={\frac {m_{\rm {sol}}}{EW_{\rm {sol}}\times V_{\rm {soln}}}}$ где $N$ — нормальность, $m sol$ — масса растворенного вещества в граммах, $EW sol$ — эквивалентная масса растворенного вещества, а $V soln$ — объем всего раствора в литрах.

Использование

Существует три распространенных типа химических реакций, в которых нормальность используется в качестве меры реагирующих частиц в растворе:

В кислотно-щелочной химии нормальность используется для выражения концентрации ионов гидроксония (H ₃ O ⁺ ) или гидроксид-ионов (OH ⁻ ) в растворе. Здесь, ⁠1/f _экв⁠ — целое число. Каждое растворенное вещество может производить один или несколько эквивалентов реактивных видов при растворении.
В окислительно-восстановительных реакциях фактор эквивалентности описывает число электронов , которые окислитель или восстановитель может принять или отдать. Здесь, ⁠1/f _экв⁠ может иметь дробное (нецелое) значение.
В реакциях осаждения фактор эквивалентности измеряет количество ионов, которые будут осаждаться в данной реакции. Здесь, ⁠1/f _экв⁠ — целое число.

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

Медицинский

Хотя это и теряет популярность в медицинской промышленности, сообщения о концентрациях в сыворотке в единицах «экв/л» (= 1 Н) или «мэкв/л» (= 0,001 Н) все еще встречаются.

Примеры

Нормальность может быть использована для кислотно-основного титрования . Например, серная кислота (H ₂ SO ₄ ) является дипротонной кислотой . Поскольку для нейтрализации 1 моль OH ⁻ требуется всего 0,5 моль H ₂ SO ₄ , фактор эквивалентности равен:

f _экв (H ₂ SO ₄ ) = 0,5

Если концентрация раствора серной кислоты c ( H2SO4 ₎₌ 1 моль/л, то его нормальность равна 2 н. Его также можно назвать «2-нормальным» раствором.

Аналогично, для раствора с c ( _H3PO4 ) = 1 моль/л нормальность составляет 3 Н, поскольку фосфорная кислота _{содержит} 3 кислотных атома H.

Критика термина «нормальность»

Нормальность раствора зависит от фактора эквивалентности f _eq для конкретной реакции, что представляет собой два возможных источника неоднозначности, а именно, f _eq зависит от выбора реакции, а также от того, какие химические виды реакции обсуждаются (например, виды кислоты/основания, окислительно-восстановительные виды, осаждающиеся соли, обмениваемые изотопы и т. д.). То есть, один и тот же раствор может обладать разными нормальностями для разных реакций или, потенциально, даже для одной и той же реакции в другом контексте.

Во избежание двусмысленности ИЮПАК ^[1] и НИСТ ^[2] не рекомендуют использовать термины «нормальность» и «нормальный раствор».

Смотрите также

Эквивалент (химия)
Нормальный физиологический раствор , раствор NaCl, но не нормальный раствор. Его нормальность составляет около 0,154 Н.

Ссылки

^ Международный союз теоретической и прикладной химии (1998). Compendium of Analytical Nomenclature (definitive rules 1997, 3rd. ed.). Oxford: Blackwell Science. ISBN 0-86542-6155 . раздел 6.3. Архивировано (PDF) из оригинала 26 июля 2011 г. Получено 2009-05-10.
^ "Контрольный список правил и стилевых соглашений по единицам СИ". Национальный институт стандартов и технологий . Сентябрь 2004 г. [Февраль 1998 г.]. Архивировано из оригинала 2004-10-14 . Получено 2024-10-08 .

Внешние ссылки

Аналитическая химия 2.1, Дэвид Харви (Open-source Textboox) | Глава 16.1: Нормальность
Нормальность: Определение, формула, уравнения, тип, пример ,. ^[1]

Эта статья об аналитической химии — заглушка . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.

^ "Нормальность | Определение, Формула, Уравнения, Тип, Пример". 2022-11-09 . Получено 2023-01-29 .

[OrangeBook-1] Международный союз теоретической и прикладной химии (1998). Compendium of Analytical Nomenclature (definitive rules 1997, 3rd. ed.). Oxford: Blackwell Science. ISBN 0-86542-6155 . раздел 6.3. Архивировано (PDF) из оригинала 26 июля 2011 г. Получено 2009-05-10.

[2] "Контрольный список правил и стилевых соглашений по единицам СИ". Национальный институт стандартов и технологий . Сентябрь 2004 г. [Февраль 1998 г.]. Архивировано из оригинала 2004-10-14 . Получено 2024-10-08 .

[3] "Нормальность | Определение, Формула, Уравнения, Тип, Пример". 2022-11-09 . Получено 2023-01-29 .