Larutan standar adalah keadaan ketika konsentrasi zat terlarut dinyatakan dalam ekuivalen atau setara gram per liter larutan.
Ketika berbicara tentang normalitas suatu larutan, ini mengacu pada jumlah ekuivalen zat terlarut yang dimilikinya per liter larutan. Tetapi untuk menemukan jumlah ekuivalen ini perlu diketahui berat ekivalennya, yang bervariasi antara unsur-unsur, jenis senyawa kimia , atau bahkan reaksi yang berlangsung.
Larutan kalium permanganat biasanya dinyatakan dalam konsentrasi normal. Sumber: AnastasGatt / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)
Inilah sebabnya mengapa larutan normal umumnya lebih rumit untuk disiapkan dalam hal perhitungan teoretisnya. Mereka dikenali karena mereka menampilkan ‘N’ untuk normalitas pada label mereka. Banyak asam dan basa telah dibuat menurut konsentrasi ini; misalnya NaOH 0,01 N.
Dimana kebanyakan larutan normal hadir dalam reagen yang digunakan untuk reaksi redoks. Umumnya, mereka adalah larutan garam seperti KMnO 4 , CuSO 4 , CrCl 3 , antara lain.
Sebagian besar waktu, dan secara umum, larutan molar lebih disukai daripada yang normal. Ini karena yang pertama lebih mudah disiapkan dan menghubungkan konsentrasinya dengan proses apa pun.
Persiapan larutan standar
Bagaimana larutan baku disiapkan? Meskipun langkah-langkah yang harus diikuti tidak berbeda dengan larutan lain, langkah-langkah tersebut akan dijelaskan di bawah ini:
Langkah 1
Temukan ciri-ciri kimia reagen yang ingin Anda buat, dengan menggunakan informasi yang tertera pada label wadah reagen. Informasi yang diperlukan adalah rumus kimia reagen, berat molekul, apakah reagen anhidrat atau tidak, dll.
Langkah 2
Lakukan perhitungan yang diperlukan untuk pembuatan larutan normal. Normalitas dinyatakan dalam ekuivalen per liter (Eq/L) dan disingkat dengan huruf ‘N’.
Perhitungan dimulai dengan membagi konsentrasi larutan yang dinyatakan dalam gram/liter (g/L) dengan berat ekivalen yang dinyatakan dalam gram per ekivalen (g/Eq). Tetapi pertama-tama, berat ekivalen reagen harus diperoleh, dengan mempertimbangkan jenis reagen kimia.
Contoh
Berapa gram natrium karbonat yang diperlukan untuk membuat satu liter larutan 2 N, mengetahui bahwa ia memiliki berat molekul 106 g / mol?
Menurut definisi, larutan normal (N) dinyatakan dalam ekuivalen / liter (Persamaan / L). Tetapi jumlah ekivalen harus dihitung berdasarkan berat ekivalen pereaksi kimia. Kemudian, langkah awal perhitungan adalah mendapatkan berat ekivalen Na 2 CO 3 .
Reagennya adalah garam, jadi pEq-nya adalah:
PM / (Sm x Vm)
Logam dalam Na 2 CO 3 adalah Na. Subskrip Na (Sm) adalah 2 dan valensinya (Vm) adalah 1. Oleh karena itu, Sm x Vm sama dengan 2.
pEq = PM / 2
= 106 g / mol 2 Persamaan / mol
= 53 g / Persamaan
Larutan Na 2 CO 3 yang akan dibuat adalah 2 N, jadi menurut definisi ia memiliki konsentrasi 2 Eq / L. Kemudian, konsentrasi yang dinyatakan dalam g / L dapat ditemukan dengan menggunakan ekspresi matematika:
g / L = Persamaan / L (N) x pEq (g / Persamaan)
= 2 Persamaan / L x 53 g / Persamaan
= 106
Jadi, untuk membuat 1 liter larutan natrium karbonat 2N, diperlukan 106 g reagen.
Langkah 3
Timbang gram reagen yang dihitung pada neraca analitik atau presisi, dengan hati-hati agar tidak membuat kesalahan penimbangan.
Langkah 4
Larutkan reagen yang ditimbang dalam gelas kimia dan tambahkan volume air deionisasi atau air suling yang sesuai, sehingga volume di mana reagen larut tidak melebihi volume yang ditentukan.
Langkah 5
Tuang isi gelas kimia ke dalam labu takar dan tambahkan air sampai mencapai kapasitasnya. Akhirnya, volume reagen dipindahkan ke wadah yang sesuai untuk penyimpanan dan penggunaan.
Contoh larutan standar
Contoh 1
Berapa gram natrium hidroksida (NaOH) yang diperlukan untuk membuat 1,5 liter larutan 2N, dan berapa volume HCl 1N yang diperlukan untuk menetralkan NaOH secara sempurna? Berat molekul NaOH = 40 g/mol.
Bagian A
Berat ekivalen NaOH dihitung sebagai:
PEq NaOH = PM / No. OH
NaOH adalah basa yang hanya memiliki satu OH.
pEq NaOH = 40 g / mol 1 Persamaan / mol
= 40 g / Persamaan
Banyaknya gram NaOH yang diperlukan untuk membuat larutan NaOH dapat diperoleh dengan menerapkan hubungan:
g / L NaOH = Normalitas (Persamaan / L) x pEq (g / Persamaan)
= 2 Persamaan / L x 40 g / Persamaan
= 80 g / L
Sekarang, gram NaOH yang dibutuhkan untuk membuat 1,5 L larutan NaOH 2 N dapat diperoleh:
g NaOH = 80 g / L x 1,5 L
= 120 gram NaOH
Bagian b
Ciri-ciri ekuivalen adalah sejumlah di antaranya bereaksi dengan ekuivalen lainnya dalam jumlah yang sama.
Reaksi yang diusulkan adalah reaksi netralisasi, di mana asam (HCl) bereaksi dengan basa (NaOH) untuk menghasilkan garam dan air. Oleh karena itu, sejumlah ekivalen asam (EqA) bereaksi dengan sejumlah ekivalen basa (EqB) yang sama untuk menghasilkan netralisasi.
Mengetahui bahwa setara terkait dengan normalitas dan volume melalui ekspresi berikut:
Persamaan = V x N
Volume HCl yang diperlukan untuk menetralkan NaOH dapat ditentukan:
Persamaan = V A x N A
Persamaan B = V B x N B
PersamaanA = PersamaanB
Kemudian,
V A x N A = V B x N B
Kita memecahkan untuk V A :
V A = V B x N B / N A
Dalam hal ini, asam klorida (1 N) dan natrium hidroksida (2 N) campur tangan:
V A = (1,5 L x 2 Persamaan / L) / 1 Persamaan / L
= 3 L
Diperlukan 3 liter larutan HCl 1 N untuk menetralkan 1,5 liter larutan NaOH 2 N.
Contoh 2
Apa yang akan menjadi normalitas larutan kalsium klorida (CaCl 2 ) yang dibuat dengan melarutkan 120 gram reagen dalam 1,5 liter? Berat molekul CaCl 2 = 111 g / mol
Mari kita tentukan dulu berat ekivalen (pEq) CaCl 2 . CaCl 2 adalah garam, oleh karena itu:
pEq = PM / (Sm x Vm)
Logamnya adalah kalsium (Ca), subscriptnya adalah 1 (Sm) dan valensinya adalah 2 (Vm). Jadi, kita substitusikan:
pEq = 111 g / mol / (1 x 2)
= 55,5 g / Persamaan
Akhirnya, kita melanjutkan untuk menentukan normalitas (Persamaan / L) dari larutan. Kita dapat memperoleh perhitungan ini dengan menerapkan faktor konversi yang sesuai:
N = (120 g / 1,5 L) x (Persamaan / 55,5 g)
= 1,44
Oleh karena itu, menurut definisi normalitas larutan CaCl 2 adalah 1,44 N
Referensi
- Ma Berenice Charles Herrera. (18 September 2011). Larutan Normal (N). Dipulihkan dari: pdifresh.blogspot.com
- Ankur Choudhary. (2020). Persiapan Larutan Molar dan Normal. Dipulihkan dari: pharmaguideline.com
- Laboratorium CE. (2020). Apa itu Larutan Normal? Dipulihkan dari: labce.com
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 Februari 2020). Cara Menghitung Normalitas (Kimia). Dipulihkan dari: thoughtco.com
- Wikipedia. (2020). Konsentrasi setara. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org