Äquivalentkonzentration

Die Äquivalentkonzentration, (Formelzeichen: c_eq), veraltet "Normalität", ist eine Konzentrationsangabe in der Chemie; sie ist eine spezielle Stoffmengenkonzentration, bei der die zu Grunde gelegten Teilchen i. a. nicht ganze Atome, Moleküle oder Ionen, sondern gedachte Bruchteile 1/z solcher Teilchen sind. Hierbei ist z die stöchiometrische Wertigkeit, die auch Äquivalentzahl genannt wird. Im Falle z = 3 ist also die Äquivalentkonzentration 3-mal so groß wie die Stoffmengenkonzentration, weil sozusagen jedes ganze Teilchen z-mal gezählt wird. Die Bruchteile 1/z nennt man auch Äquivalentteilchen oder Äquivalente. c_eq ist ein Maß dafür, wie viele Äquivalentteilchen eines Stoffes sich in einem bestimmten Volumen der Lösung befinden.

Die Äquivalentkonzentration ist definiert durch die Gleichung:

Hierbei ist c_eq die Äquivalentkonzentration und c die Stoffmengenkonzentration der Lösung sowie z die stöchiometrische Wertigkeit, auch Äquivalentzahl.

Die stöchiometrische Wertigkeit - und somit auch die Äquivalentkonzentration einer bestimmten Lösung - kann von der chemischen Reaktion, also der Verwendung der Lösung abhängig sein, ohne dass diese selbst sich ändert. Ferner ist die Äquivalentkonzentration temperaturabhängig.

Übliche Einheit ist Mol/Liter.

Lösungen mit c_eq = 1 mol/L wurden früher als "Normallösungen" bezeichnet. Man sprach auch von 0,1N-Lösungen, wenn c_eq = 0,1 mol/L betrug, u. s. w.

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Beispiele

Säure-Base-Reaktionen

  Bei Säure-Base-Reaktionen sind Äquivalentteilchen Protonen (H⁺) in sauren Lösungen bzw. Hydroxid-Ionen (OH⁻) in basischen Lösungen. An ein Sulfation (SO₄²⁻) können sich zum Beispiel zwei Protonen anlagern, was der Wertigkeit des Säure-Ions entspricht. Folglich sind in der Lösung doppelt so viele Äquivalentteilchen (hier Protonen) enthalten, wie Moleküle des Stoffes selbst.

Redoxreaktionen

Bei Redoxreaktionen hingegen ist das Äquivalent die Stoffmenge des Oxidations- bzw. Reduktionsmittels, die exakt 1 mol Elektronen annehmen bzw. abgeben kann. Ein Beispiel:

Bei dieser Reaktion ist Mangan das Reduktionsmittel und 1 mol Mangan gibt 7 mol Elektronen ab. Es gibt folglich 1/7 mol Mangan genau 1 mol Elektronen ab. Das Äquivalentteilchen ist hier 1/7 Mn.

Siehe auch

• Maßlösung