Quelle est la normalité de 0,1381 m NaOH ?

La Normalité d’une Solution de NaOH 0,1381 M et son Titrage par H₂SO₄

La notion de normalité, bien que moins utilisée aujourd’hui qu’elle ne l’était par le passé au profit de la molarité, reste pertinente dans certains contextes, notamment en chimie analytique. Cet article explore la normalité d’une solution d’hydroxyde de sodium (NaOH) 0,1381 molaire et son application dans un titrage avec de l’acide sulfurique (H₂SO₄).

Comprendre la normalité: La normalité (N) d’une solution représente le nombre d’équivalents-grammes de soluté par litre de solution. Un équivalent-gramme est la masse d’un composé qui peut fournir ou réagir avec une mole d’ions hydrogène (H⁺) ou d’ions hydroxyde (OH⁻). Pour NaOH, un monobase forte, un équivalent-gramme est égal à sa masse molaire. Par conséquent, une solution 0,1381 M de NaOH a également une normalité de 0,1381 N. Ceci est dû au fait qu’une mole de NaOH fournit une mole d’ions OH⁻.

Le titrage avec H₂SO₄: Le problème stipule qu’une solution de NaOH 0,1381 N est neutralisée par 54 mL d’une solution d’acide sulfurique (H₂SO₄) 0,05 M. Pour comprendre cette réaction, il est crucial de considérer l’équation chimique équilibrée :

2NaOH(aq) + H₂SO₄(aq) → Na₂SO₄(aq) + 2H₂O(l)

Cette équation montre que deux moles de NaOH réagissent avec une mole de H₂SO₄. En termes de normalité, on peut dire qu’un équivalent de NaOH réagit avec un demi-équivalent de H₂SO₄. En effet, l’acide sulfurique étant un diacide, il fournit deux ions H⁺ par mole.

Calculs et implications: Pour déterminer la quantité de H₂SO₄ utilisée dans le titrage, on utilise la formule suivante:

Nombre de moles de H₂SO₄ = Molarité × Volume (en litres) = 0,05 mol/L × 0,054 L = 0,0027 moles

Etant donné le rapport stoechiométrique de la réaction (2:1), le nombre de moles de NaOH neutralisé est le double, soit 0,0054 moles. Comme la normalité est égale à la molarité pour NaOH, ce nombre de moles est aussi le nombre d’équivalents.

La normalité de la solution de NaOH peut être vérifiée à partir de ce titrage. Le nombre d’équivalents de NaOH (0,0054 eq) divisé par le volume (nécessaire pour neutraliser l’acide, information non fournie dans l’énoncé initial mais calculable) donnerait la normalité, qui devrait être proche de 0,1381 N. L’information manquante empêche la vérification complète.

En conclusion, une solution 0,1381 M de NaOH possède une normalité de 0,1381 N. Son titrage par une solution d’acide sulfurique permet de vérifier cette normalité, en tenant compte du rapport stoechiométrique de la réaction acide-base. L’absence de volume de NaOH utilisé dans le titrage empêche un calcul complet de vérification. L’utilisation de la molarité est généralement préférée de nos jours car elle est plus directe et plus universelle.