Comment calculer la normalité de NaOH ?

Calculer la normalité d’une solution d’hydroxyde de sodium (NaOH) : au-delà de la simple molarité

La concentration d’une solution, notamment celle d’hydroxyde de sodium (NaOH), peut être exprimée de différentes manières, la molarité (M) étant la plus courante. Cependant, pour certaines réactions acido-basiques, la normalité (N) offre une représentation plus pratique et intuitive de la puissance réactive de la solution. Contrairement à une idée répandue, la normalité n’est pas une unité de concentration universelle et son utilisation est souvent limitée aux réactions d’acidité-basicité et d’oxydoréduction.

La normalité d’une solution de NaOH est directement liée à sa capacité à fournir des ions hydroxyde (OH⁻) lors d’une réaction. Contrairement à une affirmation parfois simplifiée, la normalité n’est pas simplement égale à la molarité. Elle est définie comme le nombre d’équivalents-grammes de soluté par litre de solution. Pour NaOH, un équivalent-gramme est la masse molaire divisée par le nombre d’ions OH⁻ fournis par molécule de NaOH, soit 1.

Calcul de la normalité (N) de NaOH:

La formule pour calculer la normalité d’une solution de NaOH est :

N = M × z

Où :

• N représente la normalité de la solution en équivalents par litre (eq/L)
• M représente la molarité de la solution en moles par litre (mol/L)
• z représente le facteur d’équivalence, qui est le nombre d’ions hydroxyde (OH⁻) fournis par molécule de NaOH. Pour NaOH, z = 1 car chaque molécule de NaOH libère un seul ion OH⁻ lors de sa dissociation complète en solution aqueuse.

Exemple:

On prépare une solution de NaOH en dissolvant 40 grammes de NaOH (masse molaire = 40 g/mol) dans suffisamment d’eau pour obtenir un volume total de 1 litre.

1. Calcul de la molarité (M):

   M = (masse de NaOH / masse molaire de NaOH) / volume de la solution
   M = (40 g / 40 g/mol) / 1 L = 1 mol/L

2. Calcul de la normalité (N):

   N = M × z = 1 mol/L × 1 = 1 eq/L

La normalité de cette solution de NaOH est donc de 1 N.

Importance de la normalité:

L’utilisation de la normalité simplifie les calculs stoechiométriques dans les réactions acido-basiques, car elle prend directement en compte la capacité de la solution à réagir. Ainsi, dans une titration acido-basique, l’équation N₁V₁ = N₂V₂ est souvent utilisée, où N et V représentent respectivement la normalité et le volume des solutions.

Conclusion:

Bien que la molarité soit plus couramment utilisée, la normalité reste un concept pertinent, notamment dans le contexte des réactions acido-basiques. Comprendre la différence et la relation entre molarité et normalité est crucial pour effectuer des calculs précis et interpréter correctement les concentrations des solutions. Il est important de préciser que l’utilisation de la normalité doit toujours être accompagnée de la précision du facteur d’équivalence (z) pour éviter toute ambiguïté.