NORMALITAS (KIMIA): TERDIRI DARI APA DAN CONTOH-CONTOH - KIMIA - 2025

The biasa adalah ukuran konsentrasi yang digunakan semakin jarang, dalam larutan kimia. Ini menunjukkan seberapa reaktif larutan dari spesies terlarut, daripada seberapa tinggi atau encer konsentrasinya. Ini dinyatakan sebagai gram ekivalen per liter larutan (Persamaan / L).

Banyak kebingungan dan perdebatan muncul dalam literatur mengenai istilah 'setara', karena istilah ini bervariasi dan memiliki nilai tersendiri untuk semua zat. Demikian juga, kesetaraan bergantung pada reaksi kimia yang sedang dipertimbangkan; oleh karena itu, normalitas tidak dapat digunakan secara sewenang-wenang atau secara global.

Sumber: Pexels

Karena alasan ini, IUPAC telah menyarankan untuk berhenti menggunakannya untuk mengekspresikan konsentrasi larutan.

Namun, ini masih digunakan dalam reaksi asam-basa, banyak digunakan dalam volumetri. Ini sebagian karena, dengan mempertimbangkan kesetaraan asam atau basa, ini membuat perhitungan menjadi lebih mudah; Lebih jauh, asam dan basa selalu berperilaku sama untuk semua skenario: mereka melepaskan atau menerima ion hidrogen, H ⁺ .

Apa itu normalitas?

Rumus

Meskipun normalitas dengan definisi belaka dapat menimbulkan kebingungan, singkatnya, itu tidak lebih dari molaritas yang dikalikan dengan faktor kesetaraan:

N = nM

Di mana n adalah faktor ekivalen dan bergantung pada spesies reaktif, serta reaksi di mana ia berpartisipasi. Kemudian, mengetahui molaritasnya, M, normalitasnya dapat dihitung dengan perkalian sederhana.

Sebaliknya, jika hanya massa reagen yang tersedia, berat ekuivalennya akan digunakan:

PE = PM / n

Dimana MW adalah berat molekul. Setelah Anda memiliki PE, dan massa reaktan, terapkan saja pembagian untuk mendapatkan ekivalen yang tersedia dalam media reaksi:

Persamaan = g / PE

Dan akhirnya, definisi normalitas mengatakan bahwa ia menyatakan gram-ekivalen (atau ekuivalen) per satu liter larutan:

N = g / (PE ∙ V)

Apa yang sama dengan

N = Persamaan / V

Setelah perhitungan ini, diperoleh berapa banyak ekivalen yang dimiliki spesies reaktif per 1L larutan; atau, berapa mEq yang ada untuk setiap 1mL solusi.

Setara

Tapi apa padanannya? Mereka adalah bagian yang memiliki kesamaan sekumpulan spesies reaktif. Misalnya, pada asam dan basa, apa yang terjadi ketika mereka bereaksi? Mereka melepaskan atau menerima H ⁺ , terlepas dari apakah itu hidrasid (HCl, HF, dll.), Atau oksasid (H ₂ SO ₄ , HNO ₃ , H ₃ PO ₄ , dll.).

Molaritas tidak membedakan jumlah H yang dimiliki asam dalam strukturnya, atau jumlah H yang dapat diterima basa; pertimbangkan saja seluruh himpunan dalam berat molekul. Namun, normalitas memperhitungkan bagaimana spesies berperilaku dan, oleh karena itu, tingkat reaktivitasnya.

Jika asam melepaskan H ⁺ , secara molekuler hanya basa yang dapat menerimanya; dengan kata lain, padanan selalu bereaksi dengan padanan lain (OH, dalam kasus basa). Demikian juga, jika satu spesies menyumbangkan elektron, spesies lain harus menerima jumlah elektron yang sama.

Dari sinilah penyederhanaan kalkulasi berasal: mengetahui jumlah ekivalen dari satu spesies, diketahui secara pasti berapa banyak ekivalen yang bereaksi dari spesies lain. Sedangkan dengan penggunaan mol, Anda harus mengikuti koefisien stoikiometri dari persamaan kimianya.

Contoh

Asam

Dimulai dengan pasangan HF dan H ₂ SO ₄ , misalnya, untuk menjelaskan ekivalen dalam reaksi netralisasinya dengan NaOH:

HF + NaOH => NaF + H ₂ O

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

Untuk menetralkan HF dibutuhkan satu mol NaOH, sedangkan H ₂ SO ₄ membutuhkan dua mol basa. Ini berarti HF lebih reaktif karena membutuhkan jumlah basa yang lebih kecil untuk netralisasinya. Mengapa? Karena HF memiliki 1H (satu ekivalen), dan H ₂ SO ₄ 2H (dua ekivalen).

Penting untuk ditekankan bahwa, meskipun HF, HCl, HI dan HNO ₃ "sama-sama reaktif" menurut normalitas, sifat ikatannya dan, oleh karena itu, kekuatan keasamannya, sama sekali berbeda.

Jadi, mengetahui hal ini, normalitas untuk asam apa pun dapat dihitung dengan mengalikan jumlah H dengan molaritasnya:

1 ∙ M = N (HF, HCl, CH ₃ COOH)

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

Reaksi H.

Dengan H ₃ PO ₄ Anda memiliki 3H, dan oleh karena itu ia memiliki tiga ekuivalen. Akan tetapi, asam ini jauh lebih lemah, sehingga tidak selalu melepaskan semua H ⁺ -nya .

Lebih lanjut, dengan adanya basa kuat tidak semua H ⁺ -nya harus bereaksi ; Ini berarti bahwa perhatian harus diberikan pada reaksi di mana Anda berpartisipasi:

H ₃ PO ₄ + 2KOH => K ₂ HPO ₄ + 2H ₂ O

Dalam hal ini, jumlah ekivalennya sama dengan 2 dan bukan 3, karena hanya 2H ^{+ yang} bereaksi . Sedangkan pada reaksi lainnya ini:

H ₃ PO ₄ + 3KOH => K ₃ PO ₄ + 3H ₂ O

Diperkirakan bahwa normalitas H ₃ PO ₄ adalah tiga kali molaritasnya (N = 3 ∙ M), karena saat ini semua ion hidrogennya bereaksi.

Untuk alasan ini, tidak cukup hanya mengasumsikan aturan umum untuk semua asam, tetapi juga, harus diketahui dengan tepat berapa banyak H ^{+ yang} berpartisipasi dalam reaksi.

Basis

Kasus yang sangat mirip terjadi dengan pangkalan. Untuk tiga basa berikut dinetralkan dengan HCl kami memiliki:

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 membutuhkan asam tiga kali lebih banyak daripada NaOH; artinya, NaOH hanya membutuhkan sepertiga dari jumlah basa yang ditambahkan untuk menetralkan Al (OH) ₃ .

Oleh karena itu, NaOH lebih reaktif, karena memiliki 1OH (satu ekuivalen); Ba (OH) ₂ memiliki 2OH (dua ekivalen), dan Al (OH) ₃ tiga ekivalen.

Meskipun tidak memiliki gugus OH, Na ₂ CO ₃ mampu menerima hingga 2H ⁺ , dan karena itu memiliki dua ekivalen; tetapi jika Anda hanya menerima 1H ⁺ , maka Anda berpartisipasi dengan setara.

Dalam reaksi pengendapan

Ketika kation dan anion bergabung bersama untuk mengendap menjadi garam, jumlah ekivalen untuk masing-masing sama dengan muatannya:

Mg ²⁺ + 2Cl ^- => MgCl ₂

Jadi, Mg ²⁺ memiliki dua padanan, sedangkan Cl ^- hanya memiliki satu. Tapi apa normalitas MgCl ₂ ? Nilainya relatif, bisa 1M atau 2 ∙ M, tergantung pada apakah Mg ²⁺ atau Cl ^{- dipertimbangkan} .

Dalam reaksi redoks

Jumlah ekivalen untuk spesies yang terlibat dalam reaksi redoks sama dengan jumlah elektron yang diperoleh atau hilang pada saat yang sama.

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

Berapa normalitas untuk C ₂ O ₄ ^2- dan Cr ₂ O ₇ ^2- ? Untuk ini, reaksi parsial di mana elektron berpartisipasi sebagai reaktan atau produk harus diperhitungkan:

C ₂ O ₄ ^2- => 2CO ₂ + 2e ^-

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

Setiap C ₂ O ₄ ^2- melepaskan 2 elektron, dan setiap Cr ₂ O ₇ ^2- menerima 6 elektron; dan setelah penyeimbangan, persamaan kimia yang dihasilkan adalah yang pertama dari ketiganya.

Jadi, normalitas untuk C ₂ O ₄ ^2- adalah 2 ∙ M, dan 6 ∙ M untuk Cr ₂ O ₇ ^2- (ingat, N = nM).

Referensi

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 Oktober 2018). Cara Menghitung Normalitas (Kimia). Diperoleh dari: thinkco.com
2. Sekolah lunak. (2018). Rumus normalitas. Diperoleh dari: softschools.com
3. Harvey D. (26 Mei 2016). Normalitas. Kimia LibreTexts. Diperoleh dari: chem.libretexts.org
4. Lic Pilar Rodríguez M. (2002). Kimia: tahun pertama diversifikasi. Fundación Editorial Salesiana, hal 56-58.
5. Peter J. Mikulecky, Chris Hren. (2018). Memeriksa kesetaraan dan normalitas. Buku Kerja Kimia untuk boneka. Diperoleh dari: dummies.com
6. Wikipedia. (2018). Konsentrasi yang setara. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
7. Normalitas. . Diperoleh dari: fakultas.chemeketa.edu
8. Day, R., & Underwood, A. (1986). Quantitative Analytical Chemistry (edisi ke-5). PEARSON Prentice Hall, hlm 67, 82.