溶液の規定度は、溶液 1 リットルあたりの溶質のグラム当量です。等価濃度と呼ばれることもあります。濃度の単位として N、eq/L、または meq/L (=0.001 N) の記号を使用して表示されます。たとえば、塩酸溶液の濃度は 0.1 N HCl と表すことができます。グラム当量または当量は、特定の化学種 (イオン、分子など) の反応能力の尺度です。等価値は、化学種の分子量と価数を使用して決定されます。正常性は、反応に依存する唯一の濃度単位です。
解の正規性を計算する方法の例を次に示します。
重要ポイント
- Normality は、化学溶液の濃度の単位であり、溶液 1 リットルあたりの溶質のグラム当量で表されます。濃度を表すには、定義された等価係数を使用する必要があります。
- 正規性の一般的な単位には、N、eq/L、または meq/L があります。
- 正規性は、研究対象の化学反応に依存する化学物質濃度の唯一の単位です。
- 正規性は濃度の最も一般的な単位ではなく、すべての化学溶液に適切に使用されるわけでもありません。正規性を使用する典型的な状況には、酸塩基化学、酸化還元反応、または沈殿反応が含まれます。他のほとんどの状況では、モル濃度またはモル濃度がユニットのより良い選択肢です。
正規性の例 #1
正規性を見つける最も簡単な方法は、モル濃度からです。解離するイオンのモル数だけを知る必要があります。たとえば、1 M 硫酸 (H2 SO4 ) は、硫酸の各モルが 2 モルの H イオンを提供するため、酸塩基反応では 2 N です。
1 M 硫酸は、1 モルの硫酸が 1 モルの硫酸イオンを提供するため、硫酸塩沈殿の 1 N です。
正規性の例 #2
36.5 グラムの塩酸 (HCl) は、1 N (1 規定) の HCl 溶液です。
普通 溶液 1 リットルあたり 1 グラム相当の溶質です。塩酸は水中で完全に解離する強酸であるため、HCl の 1 N 溶液は、酸塩基反応の H または Cl イオンに対しても 1 N になります。
正規性の例 #3
250 mL 溶液中の 0.321 g 炭酸ナトリウムの規定度を求めてください。
この問題を解決するには、炭酸ナトリウムの式を知る必要があります。炭酸イオンごとに 2 つのナトリウム イオンがあることがわかったら、問題は単純です。
N =0.321 g Na2 CO3 x (1 mol/105.99 g) x (2 eq/1 mol)
N =0.1886 eq/0.2500 L
N =0.0755 N
正規性の例 #4
0.721 g のサンプルを中和するのに 20.07 mL の 0.1100 N 塩基が必要な場合、酸の割合 (eq wt 173.8) を求めてください。
これは基本的に、ユニットをキャンセルして最終結果を得ることができるかどうかの問題です。ミリリットル (mL) で値を指定した場合は、リットル (L) に変換する必要があることに注意してください。唯一の「トリッキーな」概念は、酸と塩基の当量係数が 1:1 の比率になることを実現することです。
20.07 mL x (1 L/1000 mL) x (0.1100 eq 塩基/1 L) x (1 eq 酸/1 eq 塩基) x (173.8 g/1 eq) =0.3837 g 酸
正規性を使用する場合
化学溶液のモル濃度やその他の濃度単位ではなく、正規性を使用する方が好ましい特定の状況があります。
- 正規性は、酸塩基化学でヒドロニウム (H3 O) および水酸化物 (OH)。この場合、1/feq は整数です。
- 当量係数または正規性は、沈殿するイオンの数を示すために沈殿反応で使用されます。ここで、1/feq は再び整数値です。
- 酸化還元反応では、当量係数は、酸化剤または還元剤によって供与または受容される電子の数を示します。酸化還元反応の場合、1/feq 分数かもしれません。
正規性を使用する際の考慮事項
正規性は、すべての状況で適切な濃度の単位ではありません。まず、定義された等価係数が必要です。第二に、正常性は化学溶液の設定値ではありません。その値は、調べている化学反応に応じて変化する可能性があります。たとえば、CaCl2 の溶液 つまり、塩化物 (Cl) イオンに関しては 2 N ですが、マグネシウム (Mg) イオンに関してはわずか 1 N です。
参照
- 「等価概念の使用。」 IUPAC (アーカイブ).
