A milliekvivalens, amint a neve is sugallja, egy ezred ekvivalens. Noha ez a koncentráció kifejezése, amelynek a molaritáshoz képest kevés haszna van, továbbra is használják a fiziológiában és az orvostudományban, mivel egyesükben érdekelt anyagok elektromosan töltöttek.
Vagyis ionos anyagok, amelyek alacsony koncentrációjúak, tehát ezen ionok extracelluláris és intracelluláris koncentrációja, például: Na +, K +, Ca 2+, Cl - és HCO 3, általában milliekvivalens / literben fejezik ki. (mEq / L). Például az extracelluláris káliumkoncentráció 5 mEq / L.
Milliekvivalenseket használunk, mint millimolok, az ionok koncentrációjának jelzésére az oldatban.
Az ekvivalens tömeg vagy gram-ekvivalens az az anyagmennyiség, amely képes előállítani vagy kombinálni egy mol negatív töltésekkel vagy egy mol pozitív töltésekkel. Ugyancsak az az anyagmennyiség, amely egy mól hidrogénionnal (H +) helyettesíti vagy reagál az oxid-bázis reakcióban.
Ha a tudósoktól megkérdezik, hogy kívánatos-e a millimól vagy a milliekvivalens között, akkor egyhangúan válaszolnának, hogy inkább a millimolokat részesítik előnyben. Ezeket könnyebb megérteni, használni, és függetlenek a reakciót, amelyet az elemzett anyaggal vagy az érdeklődő fajokkal végeznek.
Számítási példák
Egy elem a megoldásban
Egy vizes oldat 36 g ionos formában lévő kalciumot (Ca 2+) tartalmaz 300 ml-ben. Tudva, hogy a kalcium atomtömege 40 u, és vegyérték értéke 2: számolja ki az oldatban a kalcium koncentrációját mEq / L-ben kifejezve.
Az elem ekvivalens tömege megegyezik atomtömegével és elosztva valenciájával. Az atomtömeg mol-ban kifejezve, és tudva, hogy minden kalcium-molekula két ekvivalenssel rendelkezik:
pEq = (40 g / mol) / (2 Eq / mol)
= 20 g / ekv
Meg kell jegyezni, hogy az atomtömegnek nincs egysége (az amu-n kívül), míg az egyenértékű súlyt egységben fejezik ki (g / Eq). Most kifejezzük a Ca 2+ koncentrációját g / L-ben:
Gramm Ca 2+ / liter = 36 g / 0,3 L
= 120 g / L
De tudjuk, hogy mindegyik ekvivalens tömege 20 g. Ezért kiszámolhatjuk az összes ekvivalenst a megoldásban:
Ekvivalensek / liter = koncentráció (g / L) / ekvivalens súly (g / Eq)
Eq / L = (120 g / L) / (20 g / Eq)
= 6 ekv / l
És minden egyenérték végül 1000 milliekvivalenst tartalmaz:
mEq / L = 6 Eq / L 1000 mEq / Eq
= 6000 mEq / L
Bázis vagy lúgok
Bronsted-Lowry szerint egy bázis protonok felvételére képes vegyület. Míg Lewis esetében egy bázis olyan vegyület, amely képes felhagyni vagy megosztani egy elektronpárt.
Kiszámolni akarjuk az 50 mg kalcium-hidroxid (Ca (OH) 2) 250 ml vizes oldatban készült oldatának mEq / L-ben kifejezett koncentrációját. A kalcium-hidroxid moláris tömege 74 g / mol.
A következő képlettel járunk:
A bázis ekvivalens tömege = molekulatömeg / hidroxilszám
És ezért, Ca (OH) 2 ekvivalens tömege = molekulatömeg / 2
pEq = (74 g / mol) / (2 Eq / mol)
= 37 g / ekv
Az ekvivalens tömeg mg / mEq-ben (37 mg / mEq) fejezhető ki, ami egyszerűsíti a számítást. 250 ml vagy 0,250 l oldatot kapunk, azzal a térfogatmal, amelyben az 50 mg Ca (OH) 2 feloldódik; egy literre kiszámítjuk az oldott anyagokat:
mg kalcium-hidroxid / L = 50 mg (1 L / 0,25 L)
= 200 mg / L
Azután, mEq / L = koncentráció (mg / L) / pEq (mg / mEq)
= (200 mg / L) / (37 mg / mEq)
= 5,40 mEq / L
Egy sav
Egy sav ekvivalens tömege megegyezik a moláris tömegével és a hidrogén számával. Ezt tudva, az ortofoszforsav (H 3 PO 4) elemzése azt mutatja, hogy az alábbiak szerint teljes mértékben leválasztható:
H 3 PO4 <=> 3 H + + PO 4 3
Ebben az esetben:
pEq = pm / 3
Mivel a foszforsav disszociál, felszabadítva 3 H + ionokat, azaz 3 mol pozitív töltést. A foszforsav azonban nem teljes mértékben disszociálódhat H 2 PO4 - vagy HPO 4 2- -ké.
Az első esetben:
pEq = pm / 1
Mivel foszforsavat képezve H 2 PO 4 - kibocsátások csak egy H +.
A második esetben:
pEq = pm / 2
Mivel a foszforsav a HPO 4 képződéséhez képezi, 2 felszabadítja a 2H + -ot.
Tehát hány mEq / l tartalmaz egy 15 gramm kétfázisú nátrium-foszfát (Na 2 HPO 4) vizes oldatát, amelynek móltömege 142 g / mol, és feloldódik 1 liter oldatban?
PEQ Na 2 HPO4 = molekulatömeg / 2
= (142 g / mol) / (2 mEq / mol)
= 71 g / ekv
És kiszámoljuk az Eq / L értéket:
Eq / L = (gramm / liter) / (gramm / ekvivalens)
= (15 g / L) / (71 g / ekvivalens)
= 0,211 Eq / L
Végül megszorozzuk ezt az értéket 1000-del:
mEq / L = 0,211 Eq / L 1000 mEq / Eq
= 211 mEq / l Na 2 HPO 4
Fém rozsda
Az oxid ekvivalens tömege megegyezik annak moláris tömegével, osztva a fém indexével, szorozva a fém vegyértékével.
Az oldat 40 g bárium-oxidot (BaO) tartalmaz 200 ml vizes oldatban oldva. Számítsa ki a BaO milliekvivalensének számát ebben a térfogatban. A bárium-oxid móltömege 153,3 g / mol.
BaO pEq = (molekulatömeg) / (Ba valencia Ba index)
= (153,3 g / mol) / (1 x 2)
= 76,65 g / ekv
De tudjuk, hogy van 40 g oldott BaO, tehát:
Eq / 200 ml = (40 g Ba / 200 ml) / (76,65 g / Eq)
= 0,52 ekvivalens / 200 ml
Vegye figyelembe, hogy ha elvégezzük a fenti osztást, akkor ekvivalenseink lesznek 1 liter oldatban; a nyilatkozat arra szólít fel minket, hogy a 200 ml-ben maradjunk. Végül megszorozzuk a kapott értéket 1000-del:
mEq / 200 ml = 0,52 Eq / 200 ml 1000 mEq / Eq
= 520 mEq / 200 ml
Só
A só ekvivalens tömegének kiszámításához ugyanazt az eljárást követjük, mint a fém-oxid esetében.
Kívánatos, hogy így 50 mEq a vas-klorid (FeCl 3) oldatból a só, amely 20 gramm / liter. A vas (III) -klorid molekulatömege 161,4 g / mol: mekkora mennyiségű oldatot kell venni?
Kiszámoljuk annak egyenértékű súlyát:
pEq FeCl 3 = (161,4 g / mol) / (1 x 3 Eq / mol)
= 53,8 g / ekv
De 20 g van az oldatban, és meg akarjuk határozni, hogy hány összes FeCl 3 ekvivalens oldódik fel:
Eq / L = koncentráció (g / L) / ekvivalens súly (g / Eq)
Eq / L = (20 g / L) / (53,8 g / Eq)
= 0,37 Eq / L FeCl 3
Milliekvivalensben kifejezett érték:
Vas-klorid, mEq / L = 0,37 Eq / L, 1000 mEq / Eq
= 370 mEq / L FeCl 3
De nem 370 mEq-t akarunk, hanem 50 mEq-t. Ezért az V térfogatot a következőképpen kell kiszámítani:
V = 50 mEq (1000 ml / 370 mEq)
= 135,14 ml
Ezt az eredményt konverziós tényezővel kapták meg, bár egy egyszerű három szabály szintén működne.
Záró megjegyzés
Az ekvivalensek a reakció komponenseinek töltésével kapcsolatosak. Számos ekvivalens kation reagál ugyanannyi ekvivalens anionra, így azonos számú ekvivalens képződik a képződött sóval.
Ez előnyt jelent a sztöchiometrikus számítások egyszerűsítésekor, mivel sok esetben kiküszöböli az egyenletek kiegyensúlyozásának szükségességét; Ez a folyamat nehézkes lehet. Ez az az előnye, hogy a milliekvivalenseknek több mint millimoljuk van.
Irodalom
- Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia. (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
- Day, R. és Underwood, A. (1989). Kvantitatív analitikai kémia (ötödik kiadás). PEARSON Prentice Hall.
- Wikipedia. (2019). Egyenértékű. Helyreállítva: es.wikipedia.org
- Kémia. (Sf). A savak egyenértékű súlyának meghatározása. Helyreállítva: fullquimica.com
- Beck, Kevin. (2019. november 6.). Milliiekvivalens kiszámítása Sciencing.com. Helyreállítva: sciencing.com