เครื่องคำนวณนอร์มาลิตี้สำหรับสารละลายเคมี

คำนวณนอร์มาลิตี้ของสารละลายเคมีโดยการป้อนน้ำหนักของสารละลาย น้ำหนักที่เทียบเท่า และปริมาตร จำเป็นสำหรับเคมีวิเคราะห์ การไตเตรต และการทำงานในห้องปฏิบัติการ

เครื่องคำนวณนอร์มาลิตี้

สูตร

นอร์มาลิตี้ = น้ำหนักของสารละลาย (กรัม) / (น้ำหนักเทียบเท่า (กรัม/eq) × ปริมาตรของสารละลาย (ลิตร))

น้ำหนักของสารละลาย*

น้ำหนักเทียบเท่า*

g/eq

ปริมาตรของสารละลาย*

ผลลัพธ์

นอร์มาลิตี้:

กรุณาใส่ค่าที่ถูกต้อง

ขั้นตอนการคำนวณ

กรุณาใส่ค่าที่ถูกต้องเพื่อดูขั้นตอนการคำนวณ

การแสดงผลเชิงภาพ

สารละลาย

10 g

น้ำหนักเทียบเท่า

20 g/eq

ปริมาตร

0.5 L

นอร์มาลิตี้

—

นอร์มาลิตี้ของสารละลายจะถูกคำนวณโดยการหารน้ำหนักของสารละลายด้วยผลคูณของน้ำหนักเทียบเท่าและปริมาตรของสารละลาย

📚

เอกสารประกอบการใช้งาน

เคลคูเลเตอร์นอร์มาลิตีสำหรับสารละลายเคมี

บทนำ

เคลคูเลเตอร์นอร์มาลิตี เป็นเครื่องมือที่สำคัญในเคมีวิเคราะห์สำหรับการกำหนดความเข้มข้นของสารละลายในแง่ของกรัมเทียบเท่าต่อหนึ่งลิตร นอร์มาลิตี (N) แสดงถึงจำนวนกรัมเทียบเท่าของสารละลายที่ละลายอยู่ในหนึ่งลิตรของสารละลาย ซึ่งทำให้มันมีประโยชน์โดยเฉพาะในการวิเคราะห์ปฏิกิริยาที่ความสัมพันธ์ทางสโตอิโอเมตริกมีความสำคัญ แตกต่างจากโมลาริตีที่นับโมเลกุล นอร์มาลิตีนับหน่วยที่ทำปฏิกิริยา ทำให้มันมีค่าโดยเฉพาะสำหรับการไตเตรตกรด-เบส ปฏิกิริยารีดอกซ์ และการวิเคราะห์การตกตะกอน คู่มือนี้จะอธิบายวิธีการคำนวณนอร์มาลิตี การใช้งาน และให้เคลคูเลเตอร์ที่ใช้งานง่ายเพื่อทำให้การคำนวณทางเคมีของคุณง่ายขึ้น

นอร์มาลิตีคืออะไร?

นอร์มาลิตีเป็นการวัดความเข้มข้นที่แสดงถึงจำนวนกรัมเทียบเท่าของสารละลายต่อหนึ่งลิตรของสารละลาย หน่วยของนอร์มาลิตีคือเทียบเท่าต่อหนึ่งลิตร (eq/L) หนึ่งกรัมเทียบเท่าคือมวลของสารที่สามารถทำปฏิกิริยาหรือให้หนึ่งโมลของไอออนไฮโดรเจน (H⁺) ในปฏิกิริยากรด-เบส หนึ่งโมลของอิเล็กตรอนในปฏิกิริยารีดอกซ์ หรือหนึ่งโมลของประจุในปฏิกิริยาอิเล็กโทรเคมี

แนวคิดของนอร์มาลิตีมีความสำคัญโดยเฉพาะเพราะมันช่วยให้เคมีสามารถเปรียบเทียบความสามารถในการทำปฏิกิริยาของสารละลายต่างๆ ได้โดยตรง โดยไม่คำนึงถึงสารประกอบที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างเช่น สารละลายกรด 1N จะทำให้เกิดการเป็นกลางกับสารละลายเบส 1N โดยไม่คำนึงถึงกรดหรือเบสที่ใช้

การแสดงผลการคำนวณนอร์มาลิตี

N = W / (E × V) น้ำหนักของสาร น้ำหนักเทียบเท่า × ปริมาตร สารละลาย

สูตรและการคำนวณนอร์มาลิตี

สูตรพื้นฐาน

นอร์มาลิตีของสารละลายคำนวณโดยใช้สูตรดังต่อไปนี้:

$N = \frac{W}{E \times V}$

โดยที่:

N = นอร์มาลิตี (eq/L)
W = น้ำหนักของสาร (กรัม)
E = น้ำหนักเทียบของสาร (กรัม/เทียบเท่า)
V = ปริมาตรของสารละลาย (ลิตร)

การเข้าใจน้ำหนักเทียบเท่า

น้ำหนักเทียบ (E) จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของปฏิกิริยา:

สำหรับกรด: น้ำหนักเทียบ = น้ำหนักโมเลกุล ÷ จำนวนไอออน H⁺ ที่สามารถแทนที่ได้
สำหรับเบส: น้ำหนักเทียบ = น้ำหนักโมเลกุล ÷ จำนวนไอออน OH⁻ ที่สามารถแทนที่ได้
สำหรับปฏิกิริยารีดอกซ์: น้ำหนักเทียบ = น้ำหนักโมเลกุล ÷ จำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกถ่ายโอน
สำหรับปฏิกิริยาการตกตะกอน: น้ำหนักเทียบ = น้ำหนักโมเลกุล ÷ ประจุของไอออน

การคำนวณแบบทีละขั้นตอน

ในการคำนวณนอร์มาลิตีของสารละลาย:

กำหนดน้ำหนักของสารในกรัม (W)
คำนวณน้ำหนักเทียบของสาร (E)
วัดปริมาตรของสารละลายในลิตร (V)
ใช้สูตร: N = W/(E × V)

วิธีการใช้เคลคูเลเตอร์นี้

เคลคูเลเตอร์นอร์มาลิตีของเราได้ทำให้กระบวนการกำหนดนอร์มาลิตีของสารละลายเคมีง่ายขึ้น:

ป้อนน้ำหนักของสารในกรัม
ป้อนน้ำหนักเทียบของสารในกรัมต่อเทียบเท่า
ระบุปริมาตรของสารละลายในลิตร
เคลคูเลเตอร์จะคำนวณนอร์มาลิตีโดยอัตโนมัติในหน่วยเทียบเท่าต่อหนึ่งลิตร (eq/L)

เคลคูเลเตอร์จะทำการตรวจสอบข้อมูลแบบเรียลไทม์เพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลทั้งหมดเป็นจำนวนบวก เนื่องจากค่าลบหรือศูนย์สำหรับน้ำหนักเทียบหรือปริมาตรจะทำให้เกิดความเข้มข้นที่ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ทางกายภาพ

การเข้าใจผลลัพธ์

เคลคูเลเตอร์จะแสดงผลนอร์มาลิตีในเทียบเท่าต่อหนึ่งลิตร (eq/L) ตัวอย่างเช่น ผลลัพธ์ 2.5 eq/L หมายความว่าสารละลายมี 2.5 กรัมเทียบเท่าของสารละลายต่อหนึ่งลิตรของสารละลาย

เพื่อให้เข้าใจ:

สารละลายที่มีนอร์มาลิตีต่ำ (<0.1N) ถือว่ามีความเข้มข้นเบาบาง
สารละลายที่มีนอร์มาลิตีปานกลาง (0.1N-1N) เป็นที่ใช้กันทั่วไปในห้องปฏิบัติการ
สารละลายที่มีนอร์มาลิตีสูง (>1N) ถือว่ามีความเข้มข้นสูง

การเปรียบเทียบหน่วยความเข้มข้น

หน่วยความเข้มข้น	คำจำกัดความ	กรณีการใช้งานหลัก	ความสัมพันธ์กับนอร์มาลิตี
นอร์มาลิตี (N)	เทียบเท่าต่อหนึ่งลิตร	การไตเตรตกรด-เบส, ปฏิกิริยารีดอกซ์	-
โมลาริตี (M)	โมลต่อหนึ่งลิตร	เคมีทั่วไป, สโตอิโอเมตรี	N = M × เทียบเท่าต่อโมล
โมลาลิตี (m)	โมลต่อกิโลกรัมของตัวทำละลาย	การศึกษาที่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ	ไม่สามารถแปลงได้โดยตรง
เปอร์เซ็นต์มวล (% w/w)	มวลของสาร / มวลรวม × 100	การฟอร์มูล่าทางอุตสาหกรรม	ต้องการข้อมูลความหนาแน่น
เปอร์เซ็นต์ปริมาตร (% v/v)	ปริมาตรของสาร / ปริมาตรรวม × 100	การผสมของเหลว	ต้องการข้อมูลความหนาแน่น
ppm/ppb	ส่วนต่อล้าน/พันล้าน	การวิเคราะห์ที่มีปริมาณน้อย	N = ppm × 10⁻⁶ / น้ำหนักเทียบ

กรณีการใช้งานและการประยุกต์

นอร์มาลิตีถูกใช้ในหลายการประยุกต์ทางเคมี:

การประยุกต์ในห้องปฏิบัติการ

การไตเตรต: นอร์มาลิตีมีความสำคัญโดยเฉพาะในกระบวนการไตเตรตกรด-เบส ซึ่งจุดสิ้นสุดเกิดขึ้นเมื่อมีการทำปฏิกิริยาของกรดและเบสในปริมาณที่เท่ากัน การใช้ นอร์มาลิตีทำให้การคำนวณง่ายขึ้นเพราะปริมาณที่เท่ากันของสารละลายที่มีนอร์มาลิตีเท่ากันจะทำให้เกิดการเป็นกลางกัน
การมาตรฐานสารละลาย: เมื่อเตรียมสารละลายมาตรฐานสำหรับเคมีวิเคราะห์ นอร์มาลิตีให้วิธีที่สะดวกในการแสดงความเข้มข้นในแง่ของความสามารถในการทำปฏิกิริยา
การควบคุมคุณภาพ: ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมและอาหาร นอร์มาลิตีถูกใช้เพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพของผลิตภัณฑ์มีความสม่ำเสมอโดยการรักษาความเข้มข้นของส่วนประกอบที่ทำปฏิกิริยาอย่างแม่นยำ

การประยุกต์ในอุตสาหกรรม

การบำบัดน้ำ: นอร์มาลิตีถูกใช้เพื่อวัดความเข้มข้นของสารเคมีที่ใช้ในกระบวนการบำบัดน้ำ เช่น การคลอรีนและการปรับ pH
การชุบไฟฟ้า: ในอุตสาหกรรมการชุบไฟฟ้า นอร์มาลิตีช่วยรักษาความเข้มข้นที่ถูกต้องของไอออนโลหะในสารละลายชุบ
การผลิตแบตเตอรี่: ความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่มักจะแสดงในแง่ของนอร์มาลิตีเพื่อให้แน่ใจว่ามีประสิทธิภาพที่เหมาะสม

การประยุกต์ในวิชาการและการวิจัย

เคมีจลน์: นักวิจัยใช้ นอร์มาลิตีในการศึกษาความเร็วและกลไกของปฏิกิริยา โดยเฉพาะสำหรับปฏิกิริยาที่จำนวนไซต์ที่ทำปฏิกิริยามีความสำคัญ
การวิเคราะห์สิ่งแวดล้อม: นอร์มาลิตีถูกใช้ในการทดสอบสิ่งแวดล้อมเพื่อหาปริมาณมลพิษและกำหนดความต้องการการบำบัด
การวิจัยทางชีวเคมี: ในชีวเคมี นอร์มาลิตีช่วยในการเตรียมสารละลายสำหรับการทดสอบเอนไซม์และปฏิกิริยาอื่นๆ ทางชีวภาพ

ทางเลือกสำหรับนอร์มาลิตี

แม้ว่านอร์มาลิตีจะมีประโยชน์ในหลายบริบท แต่หน่วยความเข้มข้นอื่นๆ อาจเหมาะสมกว่า ขึ้นอยู่กับการประยุกต์ใช้:

โมลาริตี (M)

โมลาริตีถูกกำหนดว่าเป็นจำนวนโมลของสารละลายต่อหนึ่งลิตรของสารละลาย เป็นหน่วยความเข้มข้นที่ใช้กันมากที่สุดในเคมี

เมื่อใดควรใช้โมลาริตีแทนนอร์มาลิตี:

เมื่อจัดการกับปฏิกิริยาที่อิงจากสูตรโมเลกุลมากกว่าที่จะเป็นน้ำหนักเทียบเท่า
ในงานวิจัยและการตีพิมพ์สมัยใหม่ ซึ่งนอร์มาลิตีได้ถูกแทนที่ด้วยโมลาริตีในหลายกรณี
เมื่อทำงานกับปฏิกิริยาที่แนวคิดของเทียบเท่าไม่ชัดเจน

การแปลงระหว่างนอร์มาลิตีและโมลาริตี: N = M × จำนวนเทียบเท่าต่อโมล

โมลาลิตี (m)

โมลาลิตีถูกกำหนดว่าเป็นจำนวนโมลของสารละลายต่อกิโลกรัมของตัวทำละลาย มีความสำคัญโดยเฉพาะสำหรับการประยุกต์ใช้ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

เมื่อใดควรใช้โมลาลิตีแทนนอร์มาลิตี:

เมื่อศึกษาคุณสมบัติที่ขึ้นอยู่กับการรวมตัว (การเพิ่มจุดเดือด, การลดจุดเยือกแข็ง)
เมื่อทำงานในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง
เมื่อความเข้มข้นต้องการการวัดที่แม่นยำโดยไม่คำนึงถึงการขยายตัวทางความร้อน

เปอร์เซ็นต์มวล (% w/w)

เปอร์เซ็นต์มวลแสดงถึงความเข้มข้นเป็นมวลของสารหารด้วยมวลรวมของสารละลาย คูณด้วย 100

เมื่อใดควรใช้เปอร์เซ็นต์มวลแทนนอร์มาลิตี:

ในการตั้งค่าอุตสาหกรรมที่การชั่งน้ำหนักมีความสะดวกกว่าการวัดปริมาตร
เมื่อทำงานกับสารละลายที่มีความหนืดสูงมาก
ในการฟอร์มูล่าทางอาหารและเภสัชกรรม

เปอร์เซ็นต์ปริมาตร (% v/v)

เปอร์เซ็นต์ปริมาตรคือปริมาตรของสารหารด้วยปริมาตรรวมของสารละลาย คูณด้วย 100

เมื่อใดควรใช้เปอร์เซ็นต์ปริมาตรแทนนอร์มาลิตี:

สำหรับสารละลายของของเหลวในของเหลว (เช่น เครื่องดื่มแอลกอฮอล์)
เมื่อปริมาตรเป็นการรวมกัน (ซึ่งไม่ใช่กรณีเสมอไป)

ส่วนต่อล้าน (ppm) และส่วนต่อล้านล้าน (ppb)

หน่วยเหล่านี้ใช้สำหรับสารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำมาก แสดงถึงจำนวนส่วนของสารต่อหนึ่งล้านหรือพันล้านส่วนของสารละลาย

เมื่อใดควรใช้ ppm/ppb แทนนอร์มาลิตี:

สำหรับการวิเคราะห์ที่มีปริมาณน้อยในตัวอย่างสิ่งแวดล้อม
เมื่อทำงานกับสารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำมากซึ่งนอร์มาลิตีจะทำให้เกิดหมายเลขที่เล็กมาก

ประวัติของนอร์มาลิตีในเคมี

แนวคิดของนอร์มาลิตีมีประวัติที่ยาวนานในการพัฒนาเคมีวิเคราะห์:

การพัฒนาในช่วงต้น (ศตวรรษที่ 18-19)

พื้นฐานของการวิเคราะห์เชิงปริมาณ ซึ่งในที่สุดนำไปสู่แนวคิดของนอร์มาลิตี ถูกวางโดยนักวิทยาศาสตร์เช่น อองตวน ลาวัวซิเอร์ และโจเซฟ หลุยส์ เกย์-ลุสซัก ในปลายศตวรรษที่ 18 และต้นศตวรรษที่ 19 งานของพวกเขาเกี่ยวกับสโตอิโอเมตรีและเทียบเท่าทางเคมีได้จัดเตรียมพื้นฐานสำหรับการเข้าใจวิธีการที่สารต่างๆ ทำปฏิกิริยาในสัดส่วนที่แน่นอน

ยุคการมาตรฐาน (ปลายศตวรรษที่ 19)

แนวคิดของนอร์มาลิตีเกิดขึ้นอย่างเป็นทางการในปลายศตวรรษที่ 19 ขณะที่นักเคมีมองหาวิธีการมาตรฐานในการแสดงความเข้มข้นเพื่อวัตถุประสงค์ในการวิเคราะห์ วิลเฮล์ม ออสต์วาลด์ นักวิทยาศาสตร์ชั้นนำในเคมีฟิสิกส์ ได้มีส่วนสำคัญในการพัฒนาและเผยแพร่นอร์มาลิตีในฐานะหน่วยความเข้มข้น

ยุคทองของเคมีวิเคราะห์ (ต้น-กลางศตวรรษที่ 20)

ในช่วงเวลานี้ นอร์มาลิตีได้กลายเป็นหน่วยความเข้มข้นมาตรฐานในกระบวนการวิเคราะห์ โดยเฉพาะสำหรับการวิเคราะห์ปริมาตร หนังสือเรียนและคู่มือห้องปฏิบัติการจากยุคนี้ใช้ นอร์มาลิตีอย่างกว้างขวางสำหรับการคำนวณที่เกี่ยวข้องกับการไตเตรตกรด-เบสและปฏิกิริยารีดอกซ์

การเปลี่ยนแปลงในยุคสมัย (ปลายศตวรรษที่ 20 ถึงปัจจุบัน)

ในทศวรรษที่ผ่านมา มีการเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปจากนอร์มาลิตีไปสู่โมลาริตีในหลายบริบท โดยเฉพาะในงานวิจัยและการศึกษา การเปลี่ยนแปลงนี้สะท้อนให้เห็นถึงการเน้นในปัจจุบันที่มีต่อความสัมพันธ์ทางโมลาร์และธรรมชาติที่บางครั้งคลุมเครือของน้ำหนักเทียบสำหรับปฏิกิริยาที่ซับซ้อน อย่างไรก็ตาม นอร์มาลิตียังคงมีความสำคัญในแอปพลิเคชันการวิเคราะห์เฉพาะ เช่น ในการตั้งค่าอุตสาหกรรมและขั้นตอนการทดสอบที่ได้มาตรฐาน

ตัวอย่าง

นี่คือตัวอย่างโค้ดในการคำนวณนอร์มาลิตีในภาษาโปรแกรมต่างๆ:

1' สูตร Excel สำหรับการคำนวณนอร์มาลิตี
2=weight/(equivalent_weight*volume)
3
4' ตัวอย่างที่มีค่าในเซลล์
5' A1: น้ำหนัก (กรัม) = 4.9
6' A2: น้ำหนักเทียบ (กรัม/เทียบเท่า) = 49
7' A3: ปริมาตร (ลิตร) = 0.5
8' สูตรใน A4:
9=A1/(A2*A3)
10' ผลลัพธ์: 0.2 eq/L
11

1def calculate_normality(weight, equivalent_weight, volume):
2    """
3    คำนวณนอร์มาลิตีของสารละลาย
4    
5    พารามิเตอร์:
6    weight (float): น้ำหนักของสารในกรัม
7    equivalent_weight (float): น้ำหนักเทียบของสารในกรัมต่อเทียบเท่า
8    volume (float): ปริมาตรของสารละลายในลิตร
9    
10    คืนค่า:
11    float: นอร์มาลิตีในเทียบเท่าต่อหนึ่งลิตร
12    """
13    if equivalent_weight <= 0 or volume <= 0:
14        raise ValueError("น้ำหนักเทียบและปริมาตรต้องเป็นบวก")
15    
16    normality = weight / (equivalent_weight * volume)
17    return normality
18
19# ตัวอย่าง: คำนวณนอร์มาลิตีของสารละลาย H2SO4
20# 9.8 กรัมของ H2SO4 ใน 2 ลิตรของสารละลาย
21# น้ำหนักเทียบของ H2SO4 = 98/2 = 49 กรัม/เทียบเท่า (เนื่องจากมีไฮโดรเจน 2 อนุภาคที่สามารถแทนที่ได้)
22weight = 9.8  # กรัม
23equivalent_weight = 49  # กรัม/เทียบเท่า
24volume = 2  # ลิตร
25
26normality = calculate_normality(weight, equivalent_weight, volume)
27print(f"นอร์มาลิตี: {normality:.4f} eq/L")  # ผลลัพธ์: นอร์มาลิตี: 0.1000 eq/L
28

1function calculateNormality(weight, equivalentWeight, volume) {
2  // การตรวจสอบข้อมูล
3  if (equivalentWeight <= 0 || volume <= 0) {
4    throw new Error("น้ำหนักเทียบและปริมาตรต้องเป็นบวก");
5  }
6  
7  // คำนวณนอร์มาลิตี
8  const normality = weight / (equivalentWeight * volume);
9  return normality;
10}
11
12// ตัวอย่าง: คำนวณนอร์มาลิตีของสารละลาย NaOH
13// 10 กรัมของ NaOH ใน 0.5 ลิตรของสารละลาย
14// น้ำหนักเทียบของ NaOH = 40 กรัม/เทียบเท่า
15const weight = 10; // กรัม
16const equivalentWeight = 40; // กรัม/เทียบเท่า
17const volume = 0.5; // ลิตร
18
19try {
20  const normality = calculateNormality(weight, equivalentWeight, volume);
21  console.log(`นอร์มาลิตี: ${normality.toFixed(4)} eq/L`); // ผลลัพธ์: นอร์มาลิตี: 0.5000 eq/L
22} catch (error) {
23  console.error(error.message);
24}
25

1public class NormalityCalculator {
2    /**
3     * คำนวณนอร์มาลิตีของสารละลาย
4     * 
5     * @param weight น้ำหนักของสารในกรัม
6     * @param equivalentWeight น้ำหนักเทียบของสารในกรัมต่อเทียบเท่า
7     * @param volume ปริมาตรของสารละลายในลิตร
8     * @return นอร์มาลิตีในเทียบเท่าต่อหนึ่งลิตร
9     * @throws IllegalArgumentException หากน้ำหนักเทียบหรือปริมาตรไม่เป็นบวก
10     */
11    public static double calculateNormality(double weight, double equivalentWeight, double volume) {
12        if (equivalentWeight <= 0 || volume <= 0) {
13            throw new IllegalArgumentException("น้ำหนักเทียบและปริมาตรต้องเป็นบวก");
14        }
15        
16        return weight / (equivalentWeight * volume);
17    }
18    
19    public static void main(String[] args) {
20        // ตัวอย่าง: คำนวณนอร์มาลิตีของสารละลาย HCl
21        // 7.3 กรัมของ HCl ใน 2 ลิตรของสารละลาย
22        // น้ำหนักเทียบของ HCl = 36.5 กรัม/เทียบเท่า
23        double weight = 7.3; // กรัม
24        double equivalentWeight = 36.5; // กรัม/เทียบเท่า
25        double volume = 2.0; // ลิตร
26        
27        try {
28            double normality = calculateNormality(weight, equivalentWeight, volume);
29            System.out.printf("นอร์มาลิตี: %.4f eq/L%n", normality); // ผลลัพธ์: นอร์มาลิตี: 0.1000 eq/L
30        } catch (IllegalArgumentException e) {
31            System.err.println(e.getMessage());
32        }
33    }
34}
35

1#include <iostream>
2#include <iomanip>
3#include <stdexcept>
4
5/**
6 * คำนวณนอร์มาลิตีของสารละลาย
7 * 
8 * @param weight น้ำหนักของสารในกรัม
9 * @param equivalentWeight น้ำหนักเทียบของสารในกรัมต่อเทียบเท่า
10 * @param volume ปริมาตรของสารละลายในลิตร
11 * @return นอร์มาลิตีในเทียบเท่าต่อหนึ่งลิตร
12 * @throws std::invalid_argument หากน้ำหนักเทียบหรือปริมาตรไม่เป็นบวก
13 */
14double calculateNormality(double weight, double equivalentWeight, double volume) {
15    if (equivalentWeight <= 0 || volume <= 0) {
16        throw std::invalid_argument("น้ำหนักเทียบและปริมาตรต้องเป็นบวก");
17    }
18    
19    return weight / (equivalentWeight * volume);
20}
21
22int main() {
23    try {
24        // ตัวอย่าง: คำนวณนอร์มาลิตีของสารละลาย KMnO4 สำหรับการไตเตรตรีดอกซ์
25        // 3.16 กรัมของ KMnO4 ใน 1 ลิตรของสารละลาย
26        // น้ำหนักเทียบของ KMnO4 = 158.034/5 = 31.6068 กรัม/เทียบเท่า (สำหรับปฏิกิริยารีดอกซ์)
27        double weight = 3.16; // กรัม
28        double equivalentWeight = 31.6068; // กรัม/เทียบเท่า
29        double volume = 1.0; // ลิตร
30        
31        double normality = calculateNormality(weight, equivalentWeight, volume);
32        std::cout << "นอร์มาลิตี: " << std::fixed << std::setprecision(4) << normality << " eq/L" << std::endl;
33        // ผลลัพธ์: นอร์มาลิตี: 0.1000 eq/L
34    } catch (const std::exception& e) {
35        std::cerr << "ข้อผิดพลาด: " << e.what() << std::endl;
36    }
37    
38    return 0;
39}
40

1def calculate_normality(weight, equivalent_weight, volume)
2  # การตรวจสอบข้อมูล
3  if equivalent_weight <= 0 || volume <= 0
4    raise ArgumentError, "น้ำหนักเทียบและปริมาตรต้องเป็นบวก"
5  end
6  
7  # คำนวณนอร์มาลิตี
8  normality = weight / (equivalent_weight * volume)
9  return normality
10end
11
12# ตัวอย่าง: คำนวณนอร์มาลิตีของสารละลายกรดออกซาลิก
13# 6.3 กรัมของกรดออกซาลิก (H2C2O4) ใน 1 ลิตรของสารละลาย
14# น้ำหนักเทียบของกรดออกซาลิก = 90/2 = 45 กรัม/เทียบเท่า (เนื่องจากมีไฮโดรเจน 2 อนุภาคที่สามารถแทนที่ได้)
15weight = 6.3 # กรัม
16equivalent_weight = 45 # กรัม/เทียบเท่า
17volume = 1.0 # ลิตร
18
19begin
20  normality = calculate_normality(weight, equivalent_weight, volume)
21  puts "นอร์มาลิตี: %.4f eq/L" % normality # ผลลัพธ์: นอร์มาลิตี: 0.1400 eq/L
22rescue ArgumentError => e
23  puts "ข้อผิดพลาด: #{e.message}"
24end
25

ตัวอย่างเชิงตัวเลข

ตัวอย่างที่ 1: กรดซัลฟูริก (H₂SO₄)

ข้อมูลที่ให้มา:

น้ำหนักของ H₂SO₄: 4.9 กรัม
ปริมาตรของสารละลาย: 0.5 ลิตร
น้ำหนักโมเลกุลของ H₂SO₄: 98.08 g/mol
จำนวนไอออน H⁺ ที่สามารถแทนที่ได้: 2

ขั้นตอนที่ 1: คำนวณน้ำหนักเทียบ น้ำหนักเทียบ = น้ำหนักโมเลกุล ÷ จำนวนไอออน H⁺ ที่สามารถแทนที่ได้ น้ำหนักเทียบ = 98.08 g/mol ÷ 2 = 49.04 g/eq

ขั้นตอนที่ 2: คำนวณนอร์มาลิตี N = W/(E × V) N = 4.9 g ÷ (49.04 g/eq × 0.5 L) N = 4.9 g ÷ 24.52 g/L N = 0.2 eq/L

ผลลัพธ์: นอร์มาลิตีของสารละลายกรดซัลฟูริกคือ 0.2N.

ตัวอย่างที่ 2: โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH)

ข้อมูลที่ให้มา:

น้ำหนักของ NaOH: 10 กรัม
ปริมาตรของสารละลาย: 0.5 ลิตร
น้ำหนักโมเลกุลของ NaOH: 40 g/mol
จำนวนไอออน OH⁻ ที่สามารถแทนที่ได้: 1

ขั้นตอนที่ 1: คำนวณน้ำหนักเทียบ น้ำหนักเทียบ = น้ำหนักโมเลกุล ÷ จำนวนไอออน OH⁻ ที่สามารถแทนที่ได้ น้ำหนักเทียบ = 40 g/mol ÷ 1 = 40 g/eq

ขั้นตอนที่ 2: คำนวณนอร์มาลิตี N = W/(E × V) N = 10 g ÷ (40 g/eq × 0.5 L) N = 10 g ÷ 20 g/L N = 0.5 eq/L

ผลลัพธ์: นอร์มาลิตีของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์คือ 0.5N.

ตัวอย่างที่ 3: โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (KMnO₄) สำหรับการไตเตรตรีดอกซ์

ข้อมูลที่ให้มา:

น้ำหนักของ KMnO₄: 3.16 กรัม
ปริมาตรของสารละลาย: 1 ลิตร
น้ำหนักโมเลกุลของ KMnO₄: 158.034 g/mol
จำนวนอิเล็กตรอนที่ถ่ายโอนในปฏิกิริยารีดอกซ์: 5

ขั้นตอนที่ 1: คำนวณน้ำหนักเทียบ น้ำหนักเทียบ = น้ำหนักโมเลกุล ÷ จำนวนอิเล็กตรอนที่ถ่ายโอน น้ำหนักเทียบ = 158.034 g/mol ÷ 5 = 31.6068 g/eq

ขั้นตอนที่ 2: คำนวณนอร์มาลิตี N = W/(E × V) N = 3.16 g ÷ (31.6068 g/eq × 1 L) N = 3.16 g ÷ 31.6068 g/L N = 0.1 eq/L

ผลลัพธ์: นอร์มาลิตีของสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตคือ 0.1N.

ตัวอย่างที่ 4: แคลเซียมคลอไรด์ (CaCl₂) สำหรับปฏิกิริยาการตกตะกอน

ข้อมูลที่ให้มา:

น้ำหนักของ CaCl₂: 5.55 กรัม
ปริมาตรของสารละลาย: 0.5 ลิตร
น้ำหนักโมเลกุลของ CaCl₂: 110.98 g/mol
ประจุของไอออน Ca²⁺: 2

ขั้นตอนที่ 1: คำนวณน้ำหนักเทียบ น้ำหนักเทียบ = น้ำหนักโมเลกุล ÷ ประจุของไอออน น้ำหนักเทียบ = 110.98 g/mol ÷ 2 = 55.49 g/eq

ขั้นตอนที่ 2: คำนวณนอร์มาลิตี N = W/(E × V) N = 5.55 g ÷ (55.49 g/eq × 0.5 L) N = 5.55 g ÷ 27.745 g/L N = 0.2 eq/L

ผลลัพธ์: นอร์มาลิตีของสารละลายแคลเซียมคลอไรด์คือ 0.2N.

คำถามที่พบบ่อย

ความแตกต่างระหว่างนอร์มาลิตีกับโมลาริตีคืออะไร?

โมลาริตี (M) วัดจำนวนโมลของสารละลายต่อหนึ่งลิตรของสารละลาย ในขณะที่ นอร์มาลิตี (N) วัดจำนวนกรัมเทียบของสารละลายต่อหนึ่งลิตร ความแตกต่างที่สำคัญคือ นอร์มาลิตีพิจารณาความสามารถในการทำปฏิกิริยาของสารละลาย ไม่ใช่แค่จำนวนโมเลกุล สำหรับกรดและเบส N = M × จำนวนไอออน H⁺ หรือ OH⁻ ที่สามารถแทนที่ได้ ตัวอย่างเช่น สารละลาย H₂SO₄ 1M จะเป็น 2N เพราะแต่ละโมเลกุลสามารถบริจาคไฮโดรเจน 2 อนุภาค

ฉันจะกำหนดน้ำหนักเทียบสำหรับสารประกอบประเภทต่างๆ ได้อย่างไร?

น้ำหนักเทียบขึ้นอยู่กับประเภทของปฏิกิริยา:

กรด: น้ำหนักโมเลกุล ÷ จำนวนไอออน H⁺ ที่สามารถแทนที่ได้
เบส: น้ำหนักโมเลกุล ÷ จำนวนไอออน OH⁻ ที่สามารถแทนที่ได้
ปฏิกิริยารีดอกซ์: น้ำหนักโมเลกุล ÷ จำนวนอิเล็กตรอนที่ถ่ายโอน
ปฏิกิริยาการตกตะกอน: น้ำหนักโมเลกุล ÷ ประจุของไอออน

นอร์มาลิตีสามารถสูงกว่าโมลาริตีได้หรือไม่?

ใช่ นอร์มาลิตีสามารถสูงกว่าโมลาริตีสำหรับสารประกอบที่มีหน่วยที่ทำปฏิกิริยาหลายหน่วยต่อโมเลกุล ตัวอย่างเช่น สารละลาย H₂SO₄ 1M จะเป็น 2N เพราะแต่ละโมเลกุลมีไฮโดรเจน 2 อนุภาคที่สามารถแทนที่ได้ อย่างไรก็ตาม นอร์มาลิตีไม่สามารถต่ำกว่าโมลาริตีสำหรับสารเดียวกันได้

ทำไมนอร์มาลิตีจึงถูกใช้แทนโมลาริตีในบางการไตเตรต?

นอร์มาลิตีมีความสำคัญโดยเฉพาะในกระบวนการไตเตรตเพราะมันเกี่ยวข้องโดยตรงกับความสามารถในการทำปฏิกิริยาของสารละลาย เมื่อสารละลายที่มีนอร์มาลิตีเท่ากันทำปฏิกิริยากัน ปริมาณที่เท่ากันจะทำให้เกิดการเป็นกลางกัน ไม่ว่าจะเป็นสารประกอบเฉพาะใดก็ตาม ซึ่งทำให้การคำนวณง่ายขึ้นในกระบวนการไตเตรตกรด-เบส ปฏิกิริยารีดอกซ์ และการวิเคราะห์การตกตะกอน

การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิส่งผลกระทบต่อ นอร์มาลิตีอย่างไร?

การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสามารถส่งผลกระทบต่อปริมาตรของสารละลายเนื่องจากการขยายตัวหรือการหดตัวทางความร้อน ซึ่งจะส่งผลต่อ นอร์มาลิตีด้วย เนื่องจากนอร์มาลิตีถูกกำหนดว่าเป็นเทียบเท่าต่อหนึ่งลิตร การเปลี่ยนแปลงใดๆ ในปริมาตรจะเปลี่ยนแปลงนอร์มาลิตี นี่คือเหตุผลที่อุณหภูมิมักจะถูกระบุเมื่อรายงานค่าของนอร์มาลิตี

ฉันสามารถใช้เคลคูเลเตอร์นี้สำหรับสารละลายที่มีสารละลายหลายชนิดได้หรือไม่?

เคลคูเลเตอร์ถูกออกแบบมาเพื่อสารละลายที่มีสารละลายเพียงชนิดเดียว สำหรับสารละลายที่มีสารละลายหลายชนิด คุณจะต้องคำนวณนอร์มาลิตีของแต่ละสารแยกกัน จากนั้นพิจารณาบริบทเฉพาะของการใช้งานของคุณเพื่อกำหนดวิธีการตีความนอร์มาลิตีรวม

อ้างอิง

Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J., & Woodward, P. M. (2017). Chemistry: The Central Science (14th ed.). Pearson.
Harris, D. C. (2015). Quantitative Chemical Analysis (9th ed.). W. H. Freeman and Company.
Skoog, D. A., West, D. M., Holler, F. J., & Crouch, S. R. (2013). Fundamentals of Analytical Chemistry (9th ed.). Cengage Learning.
Chang, R., & Goldsby, K. A. (2015). Chemistry (12th ed.). McGraw-Hill Education.
Atkins, P., & de Paula, J. (2014). Atkins' Physical Chemistry (10th ed.). Oxford University Press.
Christian, G. D., Dasgupta, P. K., & Schug, K. A. (2013). Analytical Chemistry (7th ed.). John Wiley & Sons.
"Normality (Chemistry)." Wikipedia, Wikimedia Foundation, https://en.wikipedia.org/wiki/Normality_(chemistry). Accessed 2 Aug. 2024.
"Equivalent Weight." Chemistry LibreTexts, https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Supplemental_Modules_(Analytical_Chemistry)/Quantifying_Nature/Units_of_Measure/Equivalent_Weight. Accessed 2 Aug. 2024.

ลองใช้เคลคูเลเตอร์นอร์มาลิตีของเราตอนนี้เพื่อกำหนดความเข้มข้นของสารละลายเคมีของคุณในแง่ของเทียบเท่าต่อหนึ่งลิตร ไม่ว่าคุณจะเตรียมสารละลายสำหรับการไตเตรต มาตรฐานสารละลาย หรือทำการวิเคราะห์อื่นๆ ทางเคมี เครื่องมือนี้จะช่วยให้คุณได้รับผลลัพธ์ที่แม่นยำและเชื่อถือได้

💬

คำติชม

💬

คลิกที่ feedback toast เพื่อเริ่มให้คำแนะนำเกี่ยวกับเครื่องมือนี้

🔗

เครื่องมือที่เกี่ยวข้อง

ค้นพบเครื่องมือเพิ่มเติมที่อาจมีประโยชน์สำหรับการทำงานของคุณ

เครื่องคำนวณนอร์มาลิตี้สำหรับสารละลายเคมี

เครื่องคำนวณนอร์มาลิตี้

สูตร

ผลลัพธ์

ขั้นตอนการคำนวณ

การแสดงผลเชิงภาพ

เอกสารประกอบการใช้งาน

เคลคูเลเตอร์นอร์มาลิตีสำหรับสารละลายเคมี

บทนำ

นอร์มาลิตีคืออะไร?

สูตรและการคำนวณนอร์มาลิตี

สูตรพื้นฐาน

การเข้าใจน้ำหนักเทียบเท่า

การคำนวณแบบทีละขั้นตอน

วิธีการใช้เคลคูเลเตอร์นี้

การเข้าใจผลลัพธ์

การเปรียบเทียบหน่วยความเข้มข้น

กรณีการใช้งานและการประยุกต์

การประยุกต์ในห้องปฏิบัติการ

การประยุกต์ในอุตสาหกรรม

การประยุกต์ในวิชาการและการวิจัย

ทางเลือกสำหรับนอร์มาลิตี

โมลาริตี (M)

โมลาลิตี (m)

เปอร์เซ็นต์มวล (% w/w)

เปอร์เซ็นต์ปริมาตร (% v/v)

ส่วนต่อล้าน (ppm) และส่วนต่อล้านล้าน (ppb)

ประวัติของนอร์มาลิตีในเคมี

การพัฒนาในช่วงต้น (ศตวรรษที่ 18-19)

ยุคการมาตรฐาน (ปลายศตวรรษที่ 19)

ยุคทองของเคมีวิเคราะห์ (ต้น-กลางศตวรรษที่ 20)

การเปลี่ยนแปลงในยุคสมัย (ปลายศตวรรษที่ 20 ถึงปัจจุบัน)

ตัวอย่าง

ตัวอย่างเชิงตัวเลข

ตัวอย่างที่ 1: กรดซัลฟูริก (H₂SO₄)

ตัวอย่างที่ 2: โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH)

ตัวอย่างที่ 3: โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (KMnO₄) สำหรับการไตเตรตรีดอกซ์

ตัวอย่างที่ 4: แคลเซียมคลอไรด์ (CaCl₂) สำหรับปฏิกิริยาการตกตะกอน

คำถามที่พบบ่อย

ความแตกต่างระหว่างนอร์มาลิตีกับโมลาริตีคืออะไร?

ฉันจะกำหนดน้ำหนักเทียบสำหรับสารประกอบประเภทต่างๆ ได้อย่างไร?

นอร์มาลิตีสามารถสูงกว่าโมลาริตีได้หรือไม่?

ทำไมนอร์มาลิตีจึงถูกใช้แทนโมลาริตีในบางการไตเตรต?

การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิส่งผลกระทบต่อ นอร์มาลิตีอย่างไร?

ฉันสามารถใช้เคลคูเลเตอร์นี้สำหรับสารละลายที่มีสารละลายหลายชนิดได้หรือไม่?

อ้างอิง

คำติชม

เครื่องมือที่เกี่ยวข้อง

เครื่องคำนวณค่า Kp สำหรับปฏิกิริยาเคมีในสภาวะสมดุล

เครื่องคำนวณอัตราส่วนโมลของสารเคมีสำหรับการวิเคราะห์สโตอีโอเมตรี

เครื่องคำนวณค่าคงที่สมดุลสำหรับปฏิกิริยาเคมี

เครื่องคำนวณโมล: แปลงระหว่างโมลและมวลในเคมี

เครื่องคำนวณอัตราส่วนปฏิกิริยาสำหรับการวิเคราะห์สมดุล

เครื่องคำนวณลำดับพันธะเคมีสำหรับการวิเคราะห์โครงสร้างโมเลกุล

เครื่องคำนวณโมลาริตี้: เครื่องมือความเข้มข้นของสารละลาย

เครื่องคำนวณค่า pH: แปลงความเข้มข้นของไอออนไฮโดรเจนเป็น pH

เครื่องคำนวณการเป็นกลางของกรด-เบสสำหรับปฏิกิริยาเคมี