Ekvivalent konsentrasjon

Normalitet (eller ekvivalent konsentrasjon av en løsning) er et mål på konsentrasjon lik gramekvivalenten per liter løsning. Gramekvivalentvekt er mål på reaksjonskapasiteten til et molekyl. Oppløsningsstoffets rolle i reaksjonen bestemmer løsningens normalitet. I kjemi er ekvivalent konsentrasjon eller normalitet av en løsning definert som den molare konsentrasjonen c_i delt på en ekvivalensfaktor f_eq:

Normalitet = c_i/f_eq

Enhetssymbol for normalitet

Enhetssymbolet "N" brukes til å betegne "eq/L" (ekvivalent per liter) som er normalitet. Selv om det mister gunst, forekommer fortsatt medisinsk rapportering av serumkonsentrasjoner i "meq/L" (= 0,001 N).

Bruk

Det er tre vanlige områder der normalitet brukes som et mål på reaktive specier i løsning:

• I syrebasekjemi brukes normalitet til å uttrykke konsentrasjonen av hydroniumioner (H₃O⁺) eller hydroksidioner (OH⁻) i en løsning. Her er${\displaystyle 1 \over f_{eq}}$ et heltall. Hver oppløst stoff kan produsere en eller flere ekvivalenter av reaktive specier når den er oppløst.

• I redoksreaksjoner beskriver ekvivalensfaktoren antall elektroner som et oksidasjons- eller reduksjonsmiddel kan akseptere eller donere. Her kan ${\displaystyle 1 \over f_{eq}}$ ha en brøkdel (ikke-heltall).

• I fellingsreaksjoner måler ekvivalensfaktoren antall ioner som vil utfelle i en gitt reaksjon. Her er${\displaystyle 1 \over f_{eq}}$ et heltall.

Normal konsentrasjon av en ionisk løsning er iboende forbundet med ledningsevnen (elektrolytisk) gjennom den tilsvarende ledningsevnen.

Derivater

En normal løsning inneholder en 1 normal konsentrasjon.

Decinormal er en tidel (1⁄10) av den normale konsentrasjonen.

Eksempler

Normalitet kan brukes til syre-basetitreringer. For eksempel svovelsyre (H₂SO₄) er en diprotisk syre. Siden bare 0,5 mol H₂SO₄ er nødvendig for å nøytralisere 1 mol OH⁻, ekvivalensfaktoren er:

f_eq(H₂SO₄) = 0.5

Hvis konsentrasjonen av en svovelsyreoppløsning er c(H₂SO₄) = 1 mol/L, da er dens normalitet 2 N. Det kan også kalles en "2 normal" løsning.

Tilsvarende for en løsning med c(H₃PO₄) = 1 mol/L, normaliteten er 3 N fordi fosforsyre inneholder 3 sure H-atomer.

Kritikk

Normalitet er et tvetydig mål på konsentrasjonen av en løsning. Det trenger en definisjon av ekvivalensfaktoren, som avhenger av definisjonen av ekvivalenter. Den samme løsningen kan ha forskjellige normaliteter for forskjellige reaksjoner. Definisjonen av ekvivalensfaktoren varierer avhengig av hvilken type kjemisk reaksjon som er diskutert: Det kan referere til ligninger, baser, redoksarter, utfellende ioner eller isotoper. Siden f_eq kanskje ikke er entydig, fraråder IUPAC og NIST bruken av normalitet.

Referanser