Expresiones de la Concentración

Normalidad
Expresiones de la Concentración
Solo se puede calcular cuando se esta trabajando con reacciones, ya que la
normalidad se define en función de los equivalentes.
Jesús Valdés Martı́nez
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− )
UNAM
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definiciones
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Normalidad y Molaridad
Masa Equivalente
Normalidad
masa molar
Masa equivalente =
no. H + /mol
g
mol
equiv
mol
Normalidad =
= g /equivalente
equivalentes de X
Litro
Relación Normalidad - Molaridad
Hay una relación entre la la normalidad y la molaridad:
Equivalente
Normalidad = Molaridad × e
masa del compuesto
equivalentes =
masa equivalente
g
= equivalente = e
g /equivalente
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en donde e es el número moles de protones que se intercambian en la
reacción y tiene unidades de equivalentes/mol.
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Ecuaciones
Similitudes entre Molaridad y Normalidad
moles y equivalentes
Masa equivalente =
moles =
masa molar
no. H + /mol
masa del compuesto
masa molar
Equivalentes =
Equivalentes =
masa del compuesto
masa equivalente
masa del compuesto
masa equivalente
Molaridad y Normalidad
equivalentes de X
Normalidad =
Litro
Molaridad =
Normalidad = Molaridad × e
Normalidad =
moles : de X
Litro
equivalentes de X
Litro
Normalidad = Molaridad × e
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Reacciones ácido base
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Normalidad y Titulaciones
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:
Titulaciones
La normalidad es particularmente útil en los cálculos de titulaciones.
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 × e
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
0,25 mol H3 AsO4 2 equivalentes H3 AsO4
N=
×
=
1LH3 AsO4
1 mol H3 AsO4
0,50 equivalentes H3 AsO4
= 0,5 Normal H3 AsO4
1L H3 AsO4
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Ejemplos
¿Qué cantidad de soluto contienen 80 mL de una disolución 0.092 N de
KMnO4 que se va a utilizar para la siguiente reacción?
¿Cuántos equivalentes (equivalentes-gramo) de soluto están contenidos en:
1
8H + + MnO4− + 5e − −→ Mn2+ + 4H2 O
1 litro de disolución 2N?
N = e/L ; e = N × L
e = N × V (L) = 0,092
e = 2 eq
L × 1L = 2 equivalentes
ME =
2
0.25 litros de disolución 0.4 N?
N = e/L ; e = N × L
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ME =
0,125eq
= 0,125N
1L
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6H + + BrO3− + 6e − Br − + 6H2 O
1eq
= 0,125eq
63,02g
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¿Cuántos electrones se intercambian?
e = 1 eq/mol por lo tanto N = M y ME = MM
N=
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31,60g
= 0,23 g
1eq
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 −
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.
?eq = 7,88g ×
MM
158,028g /mol
=
= 31,60g /eq
e
5eq/mol
?g MnO4− = 0,00736 eq ×
e = 0,4 eq
L × 0,25L = 0,1 equivalentes
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eq
× 0,080L = 0,00736 equivalentes
L
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150,89g /mol
= 25,15 g /eq
6eq/mol
?g = 0,25eq ×
25,15g
= 6,28g
1eq
?g = 0,500L ×
6,28g
= 3,14g
1L
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¿Cuántos equivalentes están contenidos en 60. mL de una disolución 0.030
N?
equivalentes
N=
Litro
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
?eq = 1,55g ×
eq
equivalentes = 0,030 × 0,060L = 0,0018 equivalentes
L
N=
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Una disolución de 0.052 N de Permanganato de Potasio (KMnO4 se utilizó
para la reacción:
MnO4− Mn2+
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 + + MnO4− + 5e − −→ Mn2+ + 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 ×
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31,6g
= 1,64g
1N
1,64g
= 0,410 g
1L
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1eq
= 0,042eq
36,5g
0,042eq
equivalerntes
=
= 0,42N
L
0,100mL
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