16.1: Нормальність
Нормальність виражає концентрацію в терміні еквівалентів одного хімічного виду, які стехіометрично реагують з іншим хімічним видом. Зверніть увагу, що це визначення робить еквівалентну, а отже, і нормальність, функцію хімічної реакції. Хоча розчин H 2 SO 4 має єдину молярність, його нормальність залежить від його реакції.
Визначимо кількість еквівалентів n, використовуючи реакційну одиницю, яка входить до складу хімічного виду, що бере участь в хімічній реакції. У реакції опадів, наприклад, реакційною одиницею є заряд катіона або аніон, який бере участь в реакції; таким чином, для реакції
Pb2+(aq)+2I−(aq)−⇀↽−PbI2(s)
n = 2 для Pb 2 + і n = 1 для I —. У кислотно-лужної реакції реакційна одиниця - це кількість іонів H +, які кислота дарує або яку приймає основа. Для реакції між сірчаною кислотою і аміаком
H2SO4(aq)+2NH3(aq)−⇀↽−2NH+4(aq)+SO2−4
n = 2 для H 2 SO 4, оскільки сірчана кислота дарує два протони, а n = 1 для NH 3, оскільки кожен аміак приймає один протон. Для реакції комплексоутворення одиницею реакції є кількість електронних пар, які приймає метал або які ліганд дарує. У реакції між Ag + і NH 3
Ag+(aq)+2NH3(aq)−⇀↽−Ag(NH3)+2(aq)
n = 2 для Ag +, оскільки іон срібла приймає дві пари електронів, а n = 1 для NH 3, оскільки кожен аміак має одну пару електронів для пожертвування. Нарешті, в реакції окислення-відновлення реакційна одиниця - це кількість електронів, що виділяються відновником або прийняті окислювачем; таким чином, для реакції
2Fe3+(aq)+Sn2+(aq)−⇀↽−Sn4+(aq)+2Fe2+(aq)
n = 1 для Fe 3 + і n = 2 для Sn 2 +. Зрозуміло, що визначення кількості еквівалентів для хімічного виду вимагає розуміння того, як він реагує.
Нормальність - це кількість еквівалентних ваг, EW, на одиницю об'єму. Еквівалентна вага - це відношення формульної маси хімічного виду, FW, до кількості його еквівалентів, n.
EW=FWn
Наступний простий зв'язок існує між нормальністю, N, і молярністю, M,
N=n×M