Kalkulator Normalitas

Normalitas N = ekuivalen ÷ volume, dengan ekuivalen = mol × faktor ekuivalen = molaritas × faktor ekuivalen × volume

N

Normalitas — ekuivalen zat terlarut per liter larutan. Ia satuan konsentrasi yang dipakai menulis titrasi, dan satuan yang bergantung pada reaksi mana yang diikuti zat itu

eq

Jumlah ekuivalen, besaran yang dicapai oleh ketiga jalur. Satu ekuivalen adalah satu mol satuan yang bereaksi — proton, elektron, atau muatan

n

Faktor ekuivalen: berapa proton atau elektron yang dipindahkan satu satuan rumus pada reaksi tertentu ini. Ia tidak bersatuan, di sini nilainya antara 1 dan 10, dan ia satu-satunya angka yang tidak bisa dihitung halaman ini untuk Anda

M

Molaritas, konsentrasi biasa dalam mol per liter. Mengalikannya dengan faktor ekuivalen adalah keseluruhan pengubahan ke normalitas

V

Volume larutan dalam liter. Ia muncul dua kali: sekali membagi ekuivalen untuk memberi normalitas, dan sekali di dalam jalur larutan yang menghasilkan ekuivalen itu

Pakai halaman ini di mana pun sebuah titrasi ditulis dalam normalitas dan bukan molaritas, yaitu sebagian besar analisis volumetrik klasik. Alasan satuan ini ada adalah satu mililiter asam 1 N menetralkan satu miliekuivalen basa, apa pun asamnya — faktor ekuivalennya sudah menyerap perbedaannya, sehingga hitungan titrasi menjadi volume dikali normalitas tanpa ada lagi yang perlu diingat. Ia juga satuan yang dipakai kimia klinik, tempat ekuivalen berarti muatan dan bukan molekul dan miliekuivalen per liter dipakai menuliskan elektrolit serum. Kalau yang Anda inginkan mol per liter tanpa angka yang bergantung pada reaksi, halaman molaritas mengerjakannya langsung.

1. Asam bervalensi dua, tempat N dan M bukan angka yang sama

   1. Zat ini memindahkan dua proton, jadi faktor ekuivalennya 2
   2. Ekuivalen: 0,5 mol × 2 = 1 eq
   3. Normalitas: 1 eq ÷ 1 L = 1 N
   4. Molaritas: 1 ÷ (2 × 1) = 0,5 M

   Inilah pasangan angka yang keberadaannya menjadi alasan halaman ini dibuat: larutannya 1 N dan 0,5 M pada saat yang sama, dan melaporkan yang satu padahal yang dimaksud yang lain meleset dua kali lipat. Baris ekuivalen adalah porosnya — semua yang lain adalah angka itu dibagi sebuah volume, sekali bersama faktor ekuivalen dan sekali tanpa.

2. Titrasi permanganat, tempat faktornya adalah reaksinya

   1. Dalam larutan asam permanganat menerima lima elektron, jadi faktor ekuivalennya 5
   2. Ekuivalen: 0,02 mol/L × 5 × 0,025 L = 0,0025 eq
   3. Normalitas: 0,0025 ÷ 0,025 = 0,1 N
   4. Dalam miliekuivalen: 2,5 mEq, begitulah bacaan buret akan dicatat

   Permanganat 0,02 M yang sama bernilai 0,1 N di sini dan 0,06 N dalam larutan netral, tempat faktornya 3 — konsentrasinya tidak berubah, reaksinya yang berubah. Itulah sebabnya faktor ekuivalen menjadi masukan dan bukan sesuatu yang diturunkan halaman ini dari rumusnya, dan sebabnya tabel rujukan di bawah mencetak permanganat dua kali.

3. Jumlah terkecil yang diterima kolom masukan

   1. Ekuivalennya diberikan langsung: 0,0001 eq, yang terkecil yang diterima kolomnya
   2. Normalitas: 0,0001 ÷ 100 L = 1 × 10⁻⁶ N
   3. Molaritas: 0,0001 ÷ (10 × 100) = 1 × 10⁻⁷ M
   4. Dalam miliekuivalen: 0,1 mEq

   Empat baris, empat skala yang berbeda, dan tidak satu pun terbaca nol — itulah keseluruhan alasan ketelitian keluarannya berbeda-beda. Baris molaritas menyimpan tujuh angka desimal dan bukan enam karena ia membagi dengan faktor ekuivalen selain volumenya, dan pada faktor sepuluh kali lipat jawaban terkecilnya mendarat satu pangkat sepuluh lebih rendah. Seandainya hanya diberi enam, baris ini akan mencetak 0,000000, dan larutan yang konsentrasinya sepersepuluh mikromol per liter akan tampak seperti larutan yang tidak berisi apa-apa.

Faktor ekuivalen adalah tanggungan pengguna dan halaman ini menerimanya begitu saja. Ia tidak bisa diperiksa terhadap apa pun di sini, karena ia sifat reaksinya dan bukan sifat zatnya, dan faktor yang salah menghasilkan jawaban yang meleset persis sebesar faktor itu sambil tampak sepenuhnya masuk akal — inilah sumber galat terbesar dalam perhitungan normalitas dan tidak ada aritmetika yang bisa menangkapnya. Tabel rujukan di halaman ini memberi nilai yang lazim untuk sepuluh reagen, tetapi itu rekomendasi untuk reaksi yang biasanya diikuti, bukan pencarian sifat yang pasti dimiliki zatnya. Normalitas sendiri adalah satuan formal atau warisan: SI tidak memberinya tempat, karena ekuivalen bukan satuan melainkan kesepakatan tentang partikel mana yang dihitung, dan larutan yang sama punya sebanyak normalitas sebanyak reaksi yang diikutinya. Ketiga jalurnya dicocokkan satu sama lain sampai selisih satu persen, yang menangkap angka yang salah ketik tetapi tidak menangkap faktor ekuivalen yang salah secara sistematis dan dikenakan pada semuanya. Suhu tidak diperhitungkan — normalitas didefinisikan pada volume larutan ketika ia dibuat, dan larutan yang menghangat sejak itu sedikit lebih encer daripada labelnya. Dan hitungannya mengandaikan zat terlarutnya murni dan larut seluruhnya, yang merupakan pernyataan tentang sampelnya dan bukan tentang kimianya.

Apa bedanya normalitas dan molaritas?

Normalitas adalah molaritas dikalikan faktor ekuivalen — jumlah proton atau elektron yang dipindahkan satu satuan rumus pada reaksi yang sedang dijalani. Larutan 1 M dari asam bervalensi dua bernilai 2 N, sedangkan larutan 1 M dari asam bervalensi satu bernilai 1 N; molaritasnya besaran yang sama jenis pada kedua kasus itu, normalitasnya tidak. Kalkulator ini mencetak keduanya, satu di atas yang lain, supaya perkaliannya terlihat pada setiap jawaban dan bukan menjadi sesuatu yang harus diingat. Kalau Anda hanya tahu salah satunya dan ingin yang lain, bagilah atau kalikan dengan faktor ekuivalennya.

Bagaimana cara mencari faktor ekuivalennya?

Hitung berapa proton atau elektron yang dilepas atau diterima satu satuan rumus pada reaksi yang Anda jalani. Asam klorida melepas satu proton, jadi faktornya 1; asam sulfat melepas dua, jadi 2; asam fosfat tiga. Untuk reaksi redoks, hitung elektronnya: permanganat menerima lima dalam larutan asam dan tiga dalam larutan netral atau basa lemah, sedangkan dikromat menerima enam. Tabel rujukan di halaman ini mencantumkan nilai yang lazim untuk sepuluh reagen, dengan permanganat muncul dua kali karena faktornya ditentukan oleh suasananya dan bukan oleh rumusnya.

Apa itu berat ekuivalen?

Massa molar dibagi faktor ekuivalen — massa yang memasok satu ekuivalen, dalam gram per ekuivalen. Asam sulfat bermassa molar 98,072 g/mol dengan faktor 2, jadi berat ekuivalennya 49,04 g/eq, dan menimbang 49,04 gram lalu menggenapkannya menjadi satu liter menghasilkan larutan 1 N. Inilah angka yang benar-benar Anda pakai di neraca, dan itulah sebabnya tabelnya mencetaknya: kebalikan faktor ekuivalen tidak banyak berguna sendiri, sedangkan berat ekuivalen itulah yang Anda timbang.

Mengapa halaman ini menanyakan faktor ekuivalen alih-alih menghitungnya dari rumusnya?

Karena jawabannya tidak ada di dalam rumusnya — jawabannya ada di dalam reaksinya. Permanganat adalah KMnO4 pada setiap titrasi, tetapi ia bernilai 5 per mol dalam asam dan 3 per mol dalam larutan netral, dan ionnya sama saja pada keduanya. Menghitung faktornya berarti harus tahu setengah reaksi mana yang berjalan, dan informasi itu tidak ada di kolom tempat Anda mengetik rumus. Karena itu halaman ini menerima faktornya sebagai masukan dan menampilkan molaritasnya di samping, yang merupakan pemeriksaan bahwa faktor yang Anda ketik bekerja seperti yang Anda harapkan.

Untuk apa miliekuivalen dipakai?

Miliekuivalen adalah seperseribu ekuivalen, dan itulah satuan yang dipakai buret titrasi dan laboratorium klinik. Satu mililiter larutan 1 N mengantarkan satu miliekuivalen, dan itulah sebabnya normalitas membuat hitungan titrasi begitu singkat: volume dalam mililiter dikali normalitas langsung memberi miliekuivalen. Dalam kedokteran, ekuivalen berarti muatan dan bukan molekul, sehingga elektrolit serum ditulis dalam miliekuivalen per liter — natrium sekitar 140 mEq/L berarti 140 milimol muatan positif, yaitu besaran yang penting bagi keseimbangan asam basa.

Bisakah saya memakai kalkulator ini tanpa mengetahui volumenya?

Tidak untuk sebuah konsentrasi, karena konsentrasi adalah jumlah per liter dan tidak bermakna tanpa liternya. Kolom volume wajib diisi, dan volume juga yang membuat jalur ketiga bekerja — molaritas saja tidak bisa menghasilkan ekuivalen tanpa volume untuk dikalikan, jadi isi molaritasnya saja dan halaman akan mengatakan tidak ada jalur menuju jawabannya. Yang bisa Anda kerjakan tanpa volume tidak ada di halaman ini: kalau yang Anda punya massa dan sebuah rumus, kalkulator mol mengubahnya menjadi mol lebih dulu, lalu molnya kembali ke halaman ini untuk dikenai faktor ekuivalen.

• IUPAC Gold Book — normality — International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)
• International Union of Pure and Applied Chemistry — International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)
• Badan Standardisasi Nasional — standar nasional dan satuan pengukuran — Badan Standardisasi Nasional (BSN)