Equivalentes Examinar y normalidad

En el mundo de la química, no todos los ácidos y las bases son iguales. Algunos tienen una habilidad innata para neutralizar de manera más eficaz que otros. Considere ácido clorhídrico (HCl) y ácido sulfúrico (H₂SO₄), por ejemplo. Si usted mezcló 1 M de hidróxido de sodio (NaOH) junto con ácido clorhídrico 1 M, que había necesidad de agregar cantidades iguales de cada uno para crear una solución neutra de cloruro de sodio (NaCl) y agua (H₂O). Si usted mezcló hidróxido de sodio con ácido sulfúrico, sin embargo, que había necesidad de agregar el doble de hidróxido de sodio como el ácido sulfúrico para crear una solución de sulfato de sodio (Na₂SO₄) y agua. ¿Por qué esta desigualdad flagrante de ácidos? La respuesta está en las reacciones de neutralización equilibradas para ambos pares ácido / base:

HCl + NaOH # 8594- NaCl + H₂O

H₂SO₄ + 2NaOH # 8594- Na₂SO₄ + 2H₂O

Los coeficientes en las ecuaciones balanceadas son la clave para entender esta desigualdad. Para equilibrar la segunda ecuación, el coeficiente 2 tiene que ser añadido a hidróxido de sodio, lo que indica que 2 moles de que debe estar presente para neutralizar 1 mol de ácido sulfúrico. A nivel molecular, esto sucede porque el ácido sulfúrico tiene dos átomos de hidrógeno ácidos a renunciar, y el single de hidróxido en una molécula de hidróxido de sodio puede neutralizar sólo una de esas dos hidrógenos ácidos para formar agua. Por lo tanto, 2 mol de hidróxido de sodio se necesitan por cada 1 mol de ácido sulfúrico. El ácido clorhídrico, por otro lado, sólo tiene un hidrógeno ácido de contribuir, por lo que puede ser neutralizado por una cantidad igual de hidróxido de sodio, que tiene sólo un hidróxido de contribuir a la neutralización.

El número de moles de un ácido o base multiplicado por el número de hidrógenos o hidróxidos de que una molécula tiene para contribuir de una reacción de neutralización se llama el número de equivalentes de esa sustancia. Básicamente, el número de eficaz neutralizar moles disponible determina la relación de ácido a la base en una reacción de neutralización. En el ejemplo ácido clorhídrico, hay 1 equivalente de ácido (de HCl) presente y 1 equivalente de hidróxido (de NaOH) presente. En el segundo ejemplo, hay 2 equivalentes de ácido (de H₂SO₄) Y 2 equivalentes de hidróxido de presente (a partir de NaOH y el coeficiente de 2). En la vida de la química, esta idea puede venir en muy útil cuando se quiere neutralizar un ácido o una base para su eliminación o la limpieza.

Además de tratar con el concepto más común de molaridad, puede encontrar una medida de concentración llamado normalidad, que es simplemente el número de equivalentes dividido por el volumen en litros:

Como se puede ver en la fórmula, molaridad y la normalidad son muy similares. La normalidad, sin embargo, toma en cuenta los equivalentes. Mezclando cantidades iguales de las soluciones ácidas y básicas de igual normalidad siempre resulta en una solución neutra, mientras que el mismo no se puede decir de las soluciones de igual molaridad.