Concentración equivalente

En química , la concentración equivalente o normalidad ( N ) es el número de equivalentes de soluto (eq) por litro de solución (L). ^{[ 1 ]}$${\displaystyle N={\frac {eq}{L}}}$$A diferencia de la molaridad , la normalidad utiliza el concepto de equivalencia . La molaridad se puede convertir a normalidad multiplicando la concentración molar por un factor de equivalencia o factor n ( f _eq ). ^{[ 1 ]}$${\displaystyle N=M*{f_{\rm {eq}}}}$$

La normalidad se define como la cantidad de gramos o moles equivalentes de soluto presentes en un litro de solución . La unidad del SI para la normalidad es el equivalente por litro (Eq/L).

$${\displaystyle N={\frac {m_{\rm {sol}}}{EW_{\rm {sol}}\times V_{\rm {soln}}}}}$$ donde N es la normalidad, m _sol es la masa del soluto en gramos, EW _sol es el peso equivalente del soluto y V _soln es el volumen de toda la solución en litros.

Existen tres tipos comunes de reacciones químicas en las que la normalidad se utiliza como medida de las especies reactivas en solución:

• En química _ácido -base , la normalidad se utiliza para expresar la concentración de iones hidronio (H₃O⁺) o iones hidróxido (OH⁻) en una disolución. Aquí, 1/ _feq ^es un ^valor entero . Cada soluto puede producir uno o más equivalentes de especies reactivas al disolverse.
• En las reacciones redox , el factor de equivalencia describe la cantidad de electrones que un agente oxidante o reductor puede aceptar o donar. En este caso, 1 / f eq _puede tener un valor fraccionario (no entero).
• En las reacciones de precipitación , el factor de equivalencia mide la cantidad de iones que precipitarán en una reacción dada. Aquí, 1 / f _eq es un valor entero.

La concentración normal de una solución iónica también está relacionada con la conductividad (electrolítica) mediante el uso de la conductividad equivalente.

La normalidad se puede utilizar para titulaciones ácido-base . Por ejemplo, _el ácido sulfúrico ( _H₂SO₄ ) es un ácido diprótico _. Dado que solo se necesitan 0,5 mol de H₂SO₄ para neutralizar 1 mol de OH⁻ ^, el factor de equivalencia es _:  

f _eq (H ₂ SO ₄ ) = 0,5

Si la concentración de una solución de ácido sulfúrico es c (H ₂ SO ₄ ) = 1  mol/L, entonces su normalidad es 2  N. También se la puede llamar una solución "2 normal".

De manera similar, para una solución con c (H ₃ PO ₄ ) = 1  mol/L, la normalidad es 3 N porque el ácido fosfórico contiene 3 átomos de H ácidos.

La normalidad de una solución depende del factor de equivalencia f _eq para una reacción particular, lo que presenta dos posibles fuentes de ambigüedad : f eq _depende tanto de la reacción elegida como de las especies químicas involucradas (por ejemplo, especies ácidas/básicas, especies redox, sales precipitantes, isótopos intercambiados, etc.). Es decir, una misma solución puede tener diferentes normalidades para distintas reacciones o incluso para la misma reacción en un contexto diferente.

Para evitar ambigüedad, la IUPAC ^{[ 2 ]} y el NIST ^{[ 3 ]} desaconsejan el uso de los términos "normalidad" y "solución normal".

• Equivalente (química)
• Solución salina normal , una solución de NaCl, pero no una solución normal. Su normalidad es de aproximadamente 0,154  N.

• Química Analítica 2.1, por David Harvey (Libro de texto de código abierto) | Capítulo 16.1: Normalidad
• Normalidad: Definición, fórmula, ecuaciones, tipo, ejemplo . ^{[ 1 ]}