Normalidad Solo se puede calcular cuando se esta trabajando con reacciones, ya que la normalidad se define en función de los equivalentes. Tipo de reacción Reacciones ácido-base = No. de moles de H+ Reacciones REDOX = No. de moles de electrones Reacciones de precipitación = No. de moles de ion pp (Cl− , CN− ) definiciones Masa Equivalente M asa equivalente = g mol equiv mol masa molar no. H + /mol = g/equivalente Equivalente Equivalentes = masa del compuesto masa equivalente g = equivalente g/equivalente Normalidad y Molaridad Normalidad N ormalidad = equivalentes de X Litro Relación Normalidad - Molaridad Hay una relación entre la la normalidad y la molaridad: Normalidad = Molaridad × n en donde n es el número de protones que se intercambian en la reacción y tiene unidades de equivalentes/mol. Ecuaciones M asa equivalente = masa molar no. H + /mol masa del compuesto masa equivalente equivalentes de X N ormalidad = Litro Equivalentes = Normalidad = Molaridad × n 1 Reacciones ácido base Asumiendo que se tiene una solucion 0.25 M de H3 AsO4 y se quiere determinar su normalidad si participa en la reaccion en la que el H3 AsO4 se neutraliza con KOH: H3 AsO4 + 2KOH −→ K2 HAsO4 + 2H2 O Aunque el H3 AsO4 tiene tres hidrógenos solo hay dos protones para que se intercambian (2 equivalentes/mol). dado que: normalidad = molaridad × n 2 equivalentes H3 AsO4 0,25 mol H3 AsO4 × = 1LH3 AsO4 1 mol H3 AsO4 0,50 equivalentes H3 AsO4 = 0,5 N ormal H3 AsO4 1L H3 AsO4 N= Normalidad y Titulaciones Titulaciones La normalidad es particularmente útil en los cálculos de titulaciones. Si: N = normalidad, V = volumen, a = reactivo que participa en el intercambio de protones, y b = sustancia en los productos involucrada en el intercambio de protones, entonces NaVa = NbVb Ejemplos ¿Cuántos equivalentes (equivalentes-gramo) de soluto están contenidos en: 1. 1 litro de disolución 2N? N = n/L ; n = N × L n = 2 eq L × 1L = 2 equivalentes 2. 0.25 litros de disolución 0.4 N? N = n/L ; n = N × L n = 0,4 eq L × 0,25L = 0,1 equivalentes ¿Qué cantidad de soluto contienen 80 mL de una disolución 0.092 N de KMnO4 que se va a utilizar para la siguiente reacción? 8H + + M nO4− + 5e− −→ M n2+ + 4H2 O eq × 0,080L = 0,00736equivalents L MM 158,028g/mol ME = = = 31,60g/eq n 5eq/mol n = N × V (L) = 0,092 2 ?g M nO4− = 0,00736 eq × 31,60g = 0,23 g 1eq Calcular la normalidad de una disolución que contiene 7.88 gramos de ácido nı́trico (HNO3 ) en un litro de disolución. La masa molecular del HNO3 es de 63.02 g/mol. n = 1 eq/mol por lo tanto N = M y ME = MM 1eq = 0,125eq 63,02g 0,125eq N= = 0,125N 1L Se desea calcular la cantidad de NaBrO3 (MM = 150.89 g/mol) que se requiere para preparar 500. mL de una disolución 0.25 N, si se va a utilizar en la siguiente reacción: BrO3− Br− ?eq = 7,88g × ¿Cuántos electrones se intercambian? 6H + + BrO3− + 6e− Br− + 6H2 O ME = 150,89g/mol = 25,15 g/eq 6eq/mol 25,15g = 6,28g 1eq 6,28g = 3,14g ?g = 0,500L × 1L ?g = 0,25eq × ¿Cuántos equivalentes están contenidos en 60. mL de una disolución 0.030 N? N= equivalentes Litro eq × 0,060L = 0,0018 equivalentes L Se prepara una disolución de 1.55 g de HCl (99.9 % de pureza) y se afora con agua destilada a 100. mL ¿Cuál es la normalidad de la disolución? MM(HCl) = 36.5 g/mol Dado que N = M; 36.5 g = 1 equivalente equivalentes = 0,030 ?eq = 1,55g × N= 1eq = 0,042eq 36,5g equivalerntes 0,042eq = = 0,42N L 0,100mL Una disolución de 0.052 N de Permanganato de Potasio (KMnO4 se utilizó para la reacción: M nO4− M n2+ 3 El volumen de la disolución es de 250. mL y la masa molar del KMnO− 4 es igual a 158.03 g/mol ¿Cuál es la cantidad de soluto en la disolución? 8H + + M nO4− + 5e− −→ M n2+ + 4H2 O se intercambian 5 electrones ME = 158,03g/mol = 31,6 g/eq 5eq/mol la masa de un equivalente es de 31.6 g ?g = 0,052N × ?g = 0,250L × 31,6g = 1,64g 1N 1,64g = 0,410 g 1L 4