Milliequivalent , kā norāda nosaukums, ir viena tūkstošdaļa līdzvērtīga. Lai arī tā ir koncentrācijas izpausme, kurai salīdzinājumā ar molaritāti nav lielas nozīmes, to turpina izmantot fizioloģijā un medicīnā, jo dažas vielas, kas viņus interesē, ir elektriski lādētas.
Tas ir, tās ir jonu vielas, kurām ir zema koncentrācija, tāpēc šo jonu ārpusšūnu un intracelulārā koncentrācija, piemēram: Na + , K + , Ca 2+ , Cl - un HCO 3 , parasti tiek izteikta miliekvivalentos litrā. (mEq / L). Piemēram, ārpusšūnu kālija koncentrācija ir 5 mEq / L.
Miliekvivalenti tiek izmantoti tāpat kā milimoli, lai norādītu jonu koncentrāciju šķīdumā.
Ekvivalentais svars vai gramu ekvivalents ir vielas daudzums, kas spēj radīt vai apvienot ar vienu molu negatīvu lādiņu vai ar vienu molu pozitīvu lādiņu. Tas ir arī vielas daudzums, kas oksīda-bāzes reakcijā aizstāj vai reaģē ar vienu ūdeņraža jonu (H + ) mol .
Ja zinātniekiem jautātu par viņu izvēli starp milimoliem vai miliekvivalentiem, viņi vienbalsīgi atbildētu, ka dod priekšroku milimoliem. Tos ir vieglāk saprast, izmantot un tie ir neatkarīgi no reakcijas, kas tiek veikta ar analizējamo vielu vai interesējošajām sugām.
Aprēķinu piemēri
Elements šķīdumā
Ūdens šķīdums satur 36 g kalcija jonu formā (Ca 2+ ) 300 ml tā. Zinot, ka kalcija atomsvars ir 40 u, un tā valence ir 2: aprēķiniet kalcija koncentrāciju šķīdumā, kas izteikta mEq / L.
Elementa ekvivalentais svars ir vienāds ar tā atomu svaru, dalīts ar tā valenci. Izsakot minēto atomu svaru molos un zināt, ka katram kalcija molam ir divi ekvivalenti, mums ir:
pEq = (40 g / mol) / (2 Eq / mol)
= 20 g / ekv
Jāatzīmē, ka atoma svaram nav vienību (ārpus amu), bet ekvivalento svaru izsaka vienībās (g / Eq). Tagad mēs izsakām Ca 2+ koncentrāciju g / L:
Grami Ca 2+ / litrā = 36 g / 0,3 L
= 120 g / L
Bet mēs zinām, ka katra ekvivalenta masa ir 20 g. Tāpēc mēs varam aprēķināt kopējos ekvivalentus šķīdumā:
Ekvivalenti / litrā = koncentrācija (g / L) / ekvivalents svars (g / Eq)
Eq / L = (120 g / L) / (20 g / Eq)
= 6 Eq / L
Un katrs ekvivalents beidzot satur 1000 miliekvivalentus:
mEq / L = 6 Eq / L 1000 mEq / Eq
= 6000 mEq / L
Bāze vai sārmi
Bāze, pēc Bronsted-Lowry domām, ir savienojums, kas spēj uzņemt protonus. Kamēr Lūissam, bāze ir savienojums, kas spēj atdot vai dalīties ar elektronu pāri.
Mēs vēlamies aprēķināt 50 mg kalcija hidroksīda Ca (OH) 2 šķīduma 250 ml ūdens šķīdumā koncentrāciju mEq / L. Kalcija hidroksīda molārā masa ir vienāda ar 74 g / mol.
Mēs turpinām ar šādu formulu:
Bāzes ekvivalentais svars = molekulmasa / hidroksil skaitlis
Un tāpēc,
Ca (OH) 2 ekvivalentais svars = molekulmasa / 2
pEq = (74 g / mol) / (2 Eq / mol)
= 37 g / ekv
Ekvivalento svaru var izteikt kā mg / mEq (37 mg / mEq), kas vienkāršo aprēķinu. Mums ir 250 ml vai 0,250 L šķīduma, tilpumā, kurā izšķīdināti 50 mg Ca (OH) 2 ; mēs aprēķinām izšķīdušos litram:
mg kalcija hidroksīda / L = 50 mg (1 L / 0,25 L)
= 200 mg / L
Tad
mEq / L = koncentrācija (mg / L) / pEq (mg / mEq)
= (200 mg / L) / (37 mg / mekv)
= 5,40 mEq / L
Skābe
Skābes ekvivalentais svars ir vienāds ar tās molmasu, dalītu ar tās ūdeņraža skaitu. Zinot to, ortofosforskābes (H 3 PO 4 ) analīze parāda, ka to var pilnībā atdalīt šādā veidā:
H 3 PO4 <=> 3 H + + PO 4 3
Šajā gadījumā:
pEq = pm / 3
Tā kā fosforskābe disociējas, atbrīvojot 3 H + jonus , tas ir, 3 molu pozitīvā lādiņa. Tomēr, fosforskābe var nepilnīgi sadalās uz H 2 PO4 - vai HPO 4 2- .
Pirmajā gadījumā:
pEq = pm / 1
Kopš fosforskābes, veidojot H 2 PO 4 - izdala tikai vienu H + .
Otrajā gadījumā:
pEq = pm / 2
Kopš fosforskābes, lai veidotu HPO 4, 2- izdala 2 H + .
Tātad, cik daudz mEq / L būs ūdens šķīdumam, kas satur 15 gramus divbāziska nātrija fosfāta (Na 2 HPO 4 ) un kura molārā masa ir 142 g / mol un ir izšķīdināts 1 litrā šķīduma?
pEq Na 2 HPO4 = molekulmasa / 2
= (142 g / mol) / (2 mekv / mol)
= 71 g / ekv
Un mēs aprēķinām Eq / L:
Eq / L = (grami / litrā) / (grami / ekvivalents)
= (15 g / L) / (71 g / Eq)
= 0,211 Eq / L
Visbeidzot mēs reizinām šo vērtību ar 1000:
mEq / L = 0,211 Eq / L 1000 mEq / Eq
= 211 mEq / L no Na 2 HPO 4
Metāla rūsa
Oksīda ekvivalentais svars ir vienāds ar tā molmasu, dalītu ar metāla indeksu, kas reizināts ar metāla valenci.
Šķīdums satur 40 gramus bārija oksīda (BaO), kas izšķīdināts 200 ml ūdens šķīduma. Aprēķiniet BaO miliekvivalentu skaitu šajā tilpumā. Bārija oksīda molārā masa ir 153,3 g / mol.
BaO pEq = (molekulmasa) / (Ba valence Ba indekss)
= (153,3 g / mol) / (1 x 2)
= 76,65 g / ekv
Bet mēs zinām, ka ir 40 g izšķīduša BaO, tāpēc:
Eq / 200 ml = (40 g Ba / 200 ml) / (76,65 g / Eq)
= 0,52 Eq / 200 ml
Ņemiet vērā: ja mēs veicam dalīšanu iepriekš, mums būs ekvivalenti 1 litrā šķīduma; paziņojums lūdz mūs atrasties 200 ml. Visbeidzot, iegūto vērtību reizinām ar 1000:
mEq / 200 ml = 0,52 Eq / 200 ml 1000 mEq / Eq
= 520 mekv / 200 ml
Sāls
Lai aprēķinātu sāls ekvivalento svaru, ievēro to pašu procedūru, ko izmanto metāla oksīdam.
Vēlams iegūt 50 mEq dzelzs hlorīda (FeCl 3 ) no sāls šķīduma, kas satur 20 gramus / litrā. Dzelzs hlorīda molekulmasa ir 161,4 g / mol: kāds šķīduma tilpums jāņem?
Mēs aprēķinām tā ekvivalento svaru:
pEq FeCl 3 = (161,4 g / mol) / (1 x 3 Eq / mol)
= 53,8 g / ekv
Bet šķīdumā ir 20 g, un mēs vēlamies noteikt, cik daudz FeCl 3 ekvivalentu ir izšķīdināti:
Eq / L = koncentrācija (g / L) / ekvivalents svars (g / Eq)
Eq / L = (20 g / L) / (53,8 g / Eq)
= 0,37 Eq / L FeCl 3
Vērtība, kas izteikta miliekvivalentos, ir:
Dzelzs hlorīds mEq / L = 0,37 Eq / L 1000 mEq / Eq
= 370 mEq / L FeCl 3
Bet mēs vēlamies nevis 370 mEq, bet 50 mEq. Tāpēc ņemjamo tilpumu V aprēķina šādi:
V = 50 mEq (1000 ml / 370 mEq)
= 135,14 ml
Šis rezultāts tika iegūts, izmantojot konversijas koeficientu, kaut arī būtu darbojies arī vienkāršs trīs noteikums.
Noslēguma komentārs
Ekvivalenti ir saistīti ar reakcijas sastāvdaļu lādiņu. Vairāki katjonu ekvivalenti reaģē ar tādu pašu anjonu ekvivalentu skaitu, veidojot vienādu iegūtā sāls ekvivalentu skaitu.
Tā ir priekšrocība, vienkāršojot stehiometriskos aprēķinus, jo daudzos gadījumos tā novērš vajadzību līdzsvarot vienādojumus; process, kas var būt apgrūtinošs. Šī ir priekšrocība, ka miliekvivalentiem ir vairāk nekā milimoli.
Atsauces
- Vaitens, Deiviss, Peks un Stenlijs. (2008). Ķīmija. (8. izd.). CENGAGE mācīšanās.
- Day, R., & Underwood, A. (1989). Kvantitatīvā analītiskā ķīmija (piektais izdevums). PEARSON Prentice zāle.
- Wikipedia. (2019. gads). Ekvivalents. Atgūts no: es.wikipedia.org
- Ķīmija. (sf). Skābju ekvivalenta svara noteikšana. Atgūts no: fullquimica.com
- Bērks, Kevins. (2019. gada 6. novembris). Kā aprēķināt miliekvivalentu. Sciencing.com. Atgūts no: sciencing.com