ความธรรมดาในสิ่งที่มันประกอบและเป็นตัวอย่าง

ภาวะปกติ มันเป็นตัวชี้วัดของความเข้มข้นที่ใช้บ่อยขึ้นในเคมีของการแก้ปัญหา มันแสดงให้เห็นว่าปฏิกิริยาของสปีชีส์ที่ละลายนั้นเป็นอย่างไรมากกว่าความเข้มข้นที่สูงหรือเจือจาง มันแสดงด้วยกรัมเทียบเท่ากับการแก้ปัญหาลิตร (Eq / L).

ในวรรณคดีมีการสับสนและการถกเถียงมากมายเกี่ยวกับคำว่า 'เทียบเท่า' เนื่องจากมันแตกต่างกันและมีคุณค่าของตัวเองสำหรับสารทั้งหมด นอกจากนี้การเทียบเท่ายังขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาทางเคมีที่พิจารณา ดังนั้นความปกติไม่สามารถใช้โดยพลการหรือทั่วโลก.

ด้วยเหตุนี้ IUPAC จึงแนะนำให้หยุดใช้เพื่อแสดงความเข้มข้นของการแก้ปัญหา.

อย่างไรก็ตามมันยังคงใช้ในปฏิกิริยากรดเบสที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปริมาตร ส่วนหนึ่งเป็นเพราะเมื่อพิจารณาถึงความเทียบเท่าของกรดหรือเบสมันทำให้การคำนวณง่ายขึ้นมาก และนอกจากนี้กรดและเบสมักทำตัวเหมือนกันต่อหน้าทุกสถานการณ์: พวกมันปลดปล่อยหรือรับไฮโดรเจนไอออน H⁺.

ดัชนี

• 1 กฎเกณฑ์คืออะไร?
  • 1.1 สูตร
  • 1.2 การเทียบเท่า
• 2 ตัวอย่าง
  • 2.1 กรด
  • 2.2 ฐาน
  • 2.3 ในปฏิกิริยาการตกตะกอน
  • 2.4 ในปฏิกิริยารีดอกซ์
• 3 อ้างอิง

ความปกติคืออะไร?

สูตร

แม้ว่าภาวะปกติโดยนิยามของมันสามารถสร้างความสับสนได้ แต่สรุปแล้วมันไม่มีอะไรมากไปกว่าโมลาริตีคูณด้วยปัจจัยที่เท่ากัน:

N = nM

โดยที่ n คือปัจจัยความเท่ากันและขึ้นอยู่กับชนิดของปฏิกิริยาเช่นเดียวกับปฏิกิริยาที่มันมีส่วนร่วม จากนั้นการรู้โมลาร์ของ M จะสามารถคำนวณได้โดยการคูณง่ายๆ.

ในทางกลับกันหากนับจำนวนของรีเอเจนต์เท่านั้นจะใช้น้ำหนักที่เทียบเท่าของมัน:

PE = PM / n

โดยที่ PM คือน้ำหนักโมเลกุล เมื่อคุณมี PE และมวลของรีเอเจนต์แล้วก็เพียงพอที่จะใช้การแบ่งเพื่อให้ได้ค่าเทียบเท่าที่มีอยู่ในตัวกลางปฏิกิริยา:

Eq = g / PE

และสุดท้ายคำจำกัดความของภาวะปกติบอกว่ามันแสดงกรัม - เทียบเท่า (หรือเทียบเท่า) ต่อหนึ่งลิตรของสารละลาย:

N = g / (PE ∙ V)

เท่ากับอะไร

N = Eq / V

หลังจากการคำนวณเหล่านี้เราจะได้รับจำนวนเทียบเท่าชนิดปฏิกิริยามี 1L ของการแก้ปัญหา หรือจำนวน mEq ต่อการแก้ไข 1 มิลลิลิตร.

เทียบเท่า

แต่สิ่งที่เทียบเท่าคืออะไร? พวกมันเป็นส่วนที่มีชุดปฏิกิริยาที่เหมือนกัน ตัวอย่างเช่นกับกรดและเบสจะเกิดอะไรขึ้นกับพวกมันเมื่อพวกมันทำปฏิกิริยา? พวกเขาปล่อยหรือยอมรับ H⁺, ไม่ว่ามันจะเป็นไฮดราไซด์ (HCl, HF ฯลฯ ) หรือ oxacid (H)₂SW₄, HNO₃, H₃PO₄, ฯลฯ ).

Molarity ไม่แยกแยะจำนวนของ H ที่กรดมีอยู่ในโครงสร้างของมันหรือปริมาณของ H ที่ฐานสามารถยอมรับได้ เพียงพิจารณาน้ำหนักโมเลกุลทั้งหมด อย่างไรก็ตามความเป็นปรกตินั้นคำนึงถึงชนิดของพฤติกรรมและระดับการเกิดปฏิกิริยา.

หากกรดปล่อย H⁺, โมเลกุลเดียวเท่านั้นที่สามารถรับมันได้ ในคำอื่น ๆ ที่เทียบเท่าเสมอทำปฏิกิริยากับอีกเทียบเท่า (OH สำหรับกรณีของฐาน) หากสปีชีส์หนึ่งบริจาคอิเล็กตรอนสปีชีส์อื่นจะต้องรับอิเล็กตรอนจำนวนเท่ากัน.

จากที่นี่การทำให้การคำนวณง่ายขึ้น: การรู้จำนวนเทียบเท่าของสปีชีส์เป็นที่รู้กันว่ามีจำนวนเท่ากันที่ตอบสนองของสปีชีส์อื่น ในขณะที่มีการใช้โมลเราจะต้องยึดติดกับค่าสัมประสิทธิ์ stoichiometric ของสมการทางเคมี.

ตัวอย่าง

กรด

เริ่มต้นด้วยคู่ HF และ H₂SW₄, ตัวอย่างเช่นเพื่ออธิบายสิ่งที่เทียบเท่าในปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลางของคุณกับ NaOH:

HF + NaOH => NaF + H₂O

H₂SW₄ + 2NaOH => นา₂SW₄ + 2H₂O

เพื่อทำให้เป็นกลาง HF หนึ่งโมลของ NaOH จำเป็นต้องเป็นกลางในขณะที่ H₂SW₄ มันต้องใช้โมลฐานสอง ซึ่งหมายความว่า HF นั้นมีปฏิกิริยามากกว่าเนื่องจากต้องการจำนวนฐานที่น้อยลงสำหรับการทำให้เป็นกลาง ทำไม? เพราะ HF มี 1H (เทียบเท่าหนึ่ง) และ H₂SW₄ 2H (สองรายการเทียบเท่า).

เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเน้นย้ำถึงแม้ว่า HF, HCl, HI และ HNO₃ พวกเขาเป็น "ปฏิกิริยาเท่ากัน" ตามปกติธรรมชาติของพันธบัตรของพวกเขาและดังนั้นความเป็นกรดของพวกเขาจะแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง.

จากนั้นเมื่อรู้สิ่งนี้ค่าปกติสำหรับกรดใด ๆ สามารถคำนวณได้โดยการคูณจำนวน H ด้วยโมลาริตี:

1 ∙ M = N (HF, HCl, CH₃COOH)

2 ∙ M = N (H₂SW₄, H₂SEO₄, H₂S)

ปฏิกิริยา H₃PO₄

ด้วย H₃PO₄ มันมี 3H และดังนั้นจึงมีสามรายการที่เทียบเท่า อย่างไรก็ตามมันเป็นกรดที่อ่อนกว่ามากดังนั้นมันจึงไม่ปล่อย H ทั้งหมดเสมอไป⁺.

นอกจากนี้ในการมีฐานที่แข็งแกร่งพวกเขาไม่จำเป็นต้องตอบสนองต่อ H ทั้งหมดของพวกเขา⁺; ซึ่งหมายความว่าต้องให้ความสนใจกับปฏิกิริยาที่คุณเข้าร่วม:

H₃PO₄ + 2KOH => K₂HPO₄ + 2H₂O

ในกรณีนี้จำนวนเทียบเท่าเท่ากับ 2 และไม่ใช่ 3 เนื่องจากมีปฏิกิริยาเพียง 2H⁺. ในขณะที่ปฏิกิริยาอื่น ๆ นี้:

H₃PO₄ + 3KOH => K₃PO₄ + 3H₂O

ถือว่าเป็นเรื่องปกติของเอช₃PO₄ คือสามเท่าของโมลาริตี (N = 3 ∙ M) เนื่องจากเวลานี้ไฮโดรเจนไอออนทั้งหมดทำปฏิกิริยา.

ด้วยเหตุนี้มันไม่เพียงพอที่จะสมมติกฎทั่วไปสำหรับกรดทั้งหมด แต่คุณต้องรู้จำนวน H อย่างแน่นอน⁺ มีส่วนร่วมในปฏิกิริยา.

ฐาน

กรณีที่คล้ายกันมากเกิดขึ้นกับฐาน สำหรับสามฐานต่อไปนี้ทำให้เป็นกลางด้วย HCl เรามี:

NaOH + HCl => NaCl + H₂O

บา (OH)₂ + 2HCl => BaCl₂ + 2H₂O

อัล (OH)₃ + 3HCl => AlCl₃ + 3H₂O

The Al (OH)₃ คุณต้องการกรดมากกว่า NaOH สามเท่า นั่นคือ NaOH ต้องการเพียงหนึ่งในสามของจำนวนฐานที่เพิ่มเข้ามาเพื่อทำให้เป็นกลาง Al (OH)₃.

ดังนั้น NaOH จึงมีปฏิกิริยามากกว่าเนื่องจากมี 1OH (เทียบเท่าหนึ่ง) the Ba (OH)₂ มี 2OH (สองรายการเทียบเท่า) และ Al (OH)₃ สามเทียบเท่า.

แม้ว่ามันจะขาดกลุ่ม OH แต่นา₂CO₃ สามารถยอมรับได้นานถึง 2 ชั่วโมง⁺, และดังนั้นจึงมีสองรายการที่เทียบเท่า แต่ถ้าคุณยอมรับเพียง 1H⁺, จากนั้นเข้าร่วมกับสิ่งที่เทียบเท่า.

ในปฏิกิริยาการตกตะกอน

เมื่อประจุบวกและประจุลบมารวมกันเพื่อทำให้ตกตะกอนในเกลือจำนวนของการเทียบเท่าสำหรับแต่ละเท่ากับค่าใช้จ่ายของมัน:

มก.²⁺ + 2Cl^- => MgCl₂

ดังนั้นมก²⁺ มีสองรายการเทียบเท่าในขณะที่ Cl^- เขามีเพียงคนเดียว แต่สิ่งที่เป็นมาตรฐานของ MgCl₂? ค่าของมันคือสัมพัทธ์มันสามารถเป็น 1M หรือ 2 ∙ M ขึ้นอยู่กับว่า Mg ถูกพิจารณาแล้วหรือไม่²⁺ หรือ Cl^-.

ในปฏิกิริยารีดอกซ์

จำนวนเทียบเท่าสำหรับสปีชีส์ที่เกี่ยวข้องในปฏิกิริยารีดอกซ์เท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่ได้รับหรือสูญหายระหว่างปฏิกิริยาเดียวกัน.

3C₂O₄^2- + Cr₂O₇^2- + 14H⁺ => 2Cr³⁺ + 6CO₂ + 7H₂O

สิ่งที่จะเป็นกฎเกณฑ์สำหรับซี₂O₄^2- และ Cr₂O₇^2-? สำหรับเรื่องนี้ปฏิกิริยาบางส่วนที่เกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอนเป็นสารตั้งต้นหรือผลิตภัณฑ์จะต้องนำมาพิจารณา:

C₂O₄^2- => 2CO₂ + 2e^-

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6e^- => 2Cr³⁺ + 7H₂O

แต่ละค₂O₄^2- ปล่อยอิเล็กตรอน 2 ตัวและ Cr แต่ละตัว₂O₇^2- รับอิเล็กตรอน 6 ตัว และหลังจากการแกว่งสมการทางเคมีที่เกิดขึ้นเป็นครั้งแรกของทั้งสาม.

จากนั้นสภาวะปกติสำหรับ C₂O₄^2- คือ 2 ∙ M และ 6 ∙ M สำหรับ Cr₂O₇^2- (จำไว้ว่า N = nM).

การอ้างอิง

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 ตุลาคม 2018) วิธีการคำนวณปกติ (เคมี) ดึงมาจาก: thoughtco.com
2. Softschools (2018) สูตรปกติ ดึงมาจาก: softschools.com
3. Harvey D. (26 พฤษภาคม 2016) ภาวะปกติ เคมีเคมี ดึงมาจาก: chem.libretexts.org
4. Lic Pilar Rodríguez M. (2002) เคมี: ปีแรกของการกระจายความเสี่ยง มูลนิธิบรรณาธิการ Salesiana, หน้า 56-58.
5. Peter J. Mikulecky, Chris Hren (2018) ตรวจสอบสิ่งที่เทียบเท่าและปกติ สมุดงานเคมีสำหรับหุ่น สืบค้นจาก: dummies.com
6. วิกิพีเดีย (2018) ความเข้มข้นที่เท่าเทียมกัน สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
7. ภาวะปกติ [PDF] สืบค้นจาก: คณะ .chemeketa.edu
8. วัน, R. , & Underwood, A. (1986). เคมีเชิงวิเคราะห์เชิงปริมาณ (ฉบับที่ห้า) PEARSON Prentice Hall, p 67, 82.