ČO JE MILIEKVIVALENT? (PRÍKLADY VÝPOČTU) - CHÉMIA

Miliekvivalentov , ako už názov napovedá, je jedna tisícina ekvivalentná. Aj keď je to vyjadrenie koncentrácie, ktoré je v porovnaní s molaritou málo užitočné, stále sa používa vo fyziológii a medicíne, pretože niektoré látky, ktoré sú predmetom záujmu, sú elektricky nabité.

To znamená, že sú iónové látky, ktoré majú nízku koncentráciu, tak extracelulárnej a intracelulárnej koncentrácie týchto iónov, napríklad: Na ⁺ , K ⁺ , Ca ²⁺ , Cl ^- a HCO ₃ , sú zvyčajne vyjadrené v miliekvivalentoch / liter (mEq / L). Napríklad extracelulárna koncentrácia draslíka je 5 mEq / L.

Miliekvivalenty sa používajú ako milimóly na označenie koncentrácie iónov v roztoku.

Ekvivalentná hmotnosť alebo ekvivalent v gramoch je množstvo látky, ktoré je schopné produkovať alebo kombinovať s jedným mólom negatívnych nábojov alebo s jedným mólom pozitívnych nábojov. Je to tiež množstvo látky, ktoré nahrádza alebo reaguje s jedným mólom vodíkových iónov (H ⁺ ) v reakcii oxid-báza.

Keby vedci boli požiadaní, aby uprednostnili milimóly alebo miliekvivalenty, odpovedali by jednotne, že uprednostňujú milimoly. Tieto látky sú ľahšie pochopiteľné, použiteľné a tiež nezávislé od reakcie, ktorá sa vykonáva s analyzovaným druhom alebo druhom, ktorý je predmetom záujmu.

Príklady výpočtu

Prvok v riešení

Vodný roztok obsahuje 36 g vápnika v iónovej forme (Ca2 ⁺ ) v 300 ml. S vedomím, že atómová hmotnosť vápnika je 40 u, a jeho valencia je 2: vypočítajte koncentráciu vápnika v roztoku vyjadrenú v mEq / L.

Ekvivalentná hmotnosť prvku sa rovná jeho atómovej hmotnosti vydelenej jeho valenciou. Vyjadrením uvedenej atómovej hmotnosti v móloch a s vedomím, že každý mól vápnika má dva ekvivalenty, máme:

pEq = (40 g / mol) / (2 ekv. / mol)

= 20 g / ekv

Malo by sa poznamenať, že atómová hmotnosť nemá jednotky (mimo amu), zatiaľ čo ekvivalentná hmotnosť je vyjadrená v jednotkách (g / ekv.). Teraz vyjadrujeme koncentráciu Ca ²⁺ vg / l:

Hmotnosť Ca2 ⁺ / liter = 36 g / 0,3 I

= 120 g / l

Vieme však, že každý ekvivalent má hmotnosť 20 g. Preto môžeme vypočítať celkové ekvivalenty v riešení:

Ekvivalenty / liter = koncentrácia (g / l) / ekvivalentná hmotnosť (g / ekv.)

Eq / L = (120 g / l) / (20 g / ekv.)

= 6 ekv. / L

A každý ekvivalent nakoniec obsahuje 1 000 miliekvivalentov:

mEq / L = 6 ekv. / 1 1000 mEq / ekv

= 6 000 mekv / 1

Zásada alebo zásady

Báza je podľa Bronsted-Lowry zlúčenina, ktorá je schopná prijať protóny. Zatiaľ čo pre Lewisa je báza zlúčenina schopná vzdať sa alebo zdieľať pár elektrónov.

Chceme vypočítať koncentráciu v 50 mg / l roztoku 50 mg hydroxidu vápenatého, Ca (OH) ₂ , v 250 ml vodného roztoku. Molárna hmotnosť hydroxidu vápenatého sa rovná 74 g / mol.

Postupujeme nasledujúcim vzorcom:

Ekvivalentná hmotnosť bázy = molekulová hmotnosť / hydroxylové číslo

A preto,

Ekvivalentná hmotnosť Ca (OH) ₂ = molekulová hmotnosť / 2

pEq = (74 g / mol) / (2 ekv. / mol)

= 37 g / ekv

Ekvivalentná hmotnosť sa môže vyjadriť ako mg / mEq (37 mg / mEq), čo zjednodušuje výpočet. Máme 250 ml alebo 0,250 1 roztoku, objem, v ktorom sa rozpustí 50 mg Ca (OH) ₂ ; vypočítame rozpustené na liter:

mg hydroxidu vápenatého / l = 50 mg (1 l / 0,25 l)

= 200 mg / l

potom

mEq / L = koncentrácia (mg / l) / pEq (mg / mEq)

= (200 mg / l) / (37 mg / mEq)

= 5,40 mekv / 1

Kyselina

Ekvivalentná hmotnosť kyseliny sa rovná jej molárnej hmotnosti delenej jej vodíkovým číslom. S vedomím toho, analýza kyseliny ortofosforečnej (H ₃ PO ₄ ), ukazuje, že môže byť úplne rozpustné vo nasledujúcim spôsobom:

H ₃ PO4 <=> 3 H ⁺ + PO ₄^3-

V tomto prípade:

pEq = pm / 3

Pretože kyselina fosforečná disociuje a uvoľňuje 3 H ⁺ ióny , to znamená, 3 moly pozitívneho náboja. Avšak, kyselina fosforečná môže neúplne disociujú na H ₂ PO4 ^- alebo HPO ₄^2- .

V prvom prípade:

pEq = pm / 1

Vzhľadom k tomu, kyselinou fosforečnou za vzniku H ₂ PO ₄^- správy iba jeden H ⁺ .

V druhom prípade:

pEq = pm / 2

Vzhľadom k tomu, kyselinou fosforečnou za vzniku HPO ₄^2- uvoľní 2 H ⁺ .

Tak, ako veľa mmol / L sa vodný roztok 15 g dvojsytného fosforečnanu sodného (Na ₂ HPO ₄ ), ktorého molekulová hmotnosť je 142 g / mol, a je rozpustený v 1 litri roztoku sa?

PEQ Na ₂ HPO4 = molekulová hmotnosť / 2

= (142 g / mol) / (2 mekv / mol)

= 71 g / ekv

A vypočítame Eq / L:

Eq / L = (gramy / liter) / (gramy / ekvivalent)

= (15 g / l) / (71 g / ekv.)

= 0,211 ekv. / L

Nakoniec vynásobíme túto hodnotu 1000:

mEq / L = 0,211 Eq / L 1000 mEq / Eq

= 211 mmol / l Na ₂ HPO ₄

Hrdza z kovu

Ekvivalentná hmotnosť oxidu sa rovná jeho molárnej hmotnosti delenej indexom kovu vynásobeným valenciou kovu.

Roztok obsahuje 40 gramov oxidu bárnatého (BaO) rozpusteného v 200 ml vodného roztoku. Vypočítajte počet miliekvivalentov BaO v tomto objeme. Molárna hmotnosť oxidu bárnatého je 153,3 g / mol.

pEq BaO = (molekulová hmotnosť) / (dolný index Ba valencie Ba)

= (153,3 g / mol) / (1 x 2)

= 76,65 g / ekv

Vieme však, že existuje 40 g rozpusteného BaO, takže:

Eq / 200 ml = (40 g Ba / 200 ml) / (76,65 g / ekv.)

= 0,52 ekv. / 200 ml

Všimnite si, že ak vykonáme rozdelenie vyššie, budeme mať ekvivalenty v 1 litri roztoku; vyhlásenie nás žiada, aby sme boli v 200 ml. Nakoniec vynásobíme hodnotu získanú 1000:

mEq / 200 ml = 0,52 ekv. / 200 ml 1 000 mekv / ekv

= 520 mekv / 200 ml

Soľ

Pri výpočte ekvivalentnej hmotnosti soli sa použije rovnaký postup ako pri použití oxidu kovu.

Je žiaduce získať 50 mEq chloridu železitého (FeCl ₃ ), z roztoku soli obsahujúceho 20 gramov / liter. Molekulová hmotnosť chloridu železitého je 161,4 g / mol: aký objem roztoku by sa mal vziať?

Vypočítame jeho ekvivalentnú hmotnosť:

PEQ FeCl ₃ = (161,4 g / mol) / (1 x 3 Eq / mol)

= 53,8 g / ekv

Ale tam sú 20 g v roztoku, a my chceme zistiť, koľko celkom FeCl ₃ ekvivalenty sa rozpustí:

Eq / L = koncentrácia (g / l) / ekvivalentná hmotnosť (g / ekv.)

Eq / L = (20 g / l) / (53,8 g / ekv.)

= 0,37 Eq / L FeCl ₃

Hodnota, ktorá v miliekvivalentoch je:

Chlorid železitý mEq / L = 0,37 ekv. / 1 1000 mekv / ekv

= 370 mmol / L FeCl ₃

Nechceme však 370 mEq, ale 50 mEq. Preto sa objem V, ktorý sa má odobrať, vypočíta takto:

V = 50 mEq (1 000 ml / 370 mEq)

= 135,14 ml

Tento výsledok sa získal konverzným faktorom, aj keď by fungovalo jednoduché pravidlo troch.

Záverečný komentár

Ekvivalenty sa vzťahujú na náboj zložiek reakcie. Počet ekvivalentov katiónu reaguje s rovnakým počtom ekvivalentov aniónu za vzniku rovnakého počtu ekvivalentov vyrobenej soli.

To predstavuje výhodu pri zjednodušovaní stechiometrických výpočtov, pretože v mnohých prípadoch sa eliminuje potreba vyváženia rovníc; proces, ktorý môže byť ťažkopádny. Toto je výhoda, ktorú miliekvivalentníci majú v milimetroch.

Referencie

Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chémia. (8. vydanie). CENGAGE Learning.
Day, R., & Underwood, A. (1989). Kvantitatívna analytická chémia (piate vydanie). PEARSON Prentice Hall.
Wikipedia. (2019). Rovnocenné. Obnovené z: es.wikipedia.org
Chémia. (SF). Stanovenie ekvivalentných hmotností kyselín. Obnovené z: fullquimica.com
Beck, Kevin. (06. november 2019). Ako vypočítať miliekvivalent. Sciencing.com. Obnovené z: sciencing.com

ČO JE MILIEKVIVALENT? (PRÍKLADY VÝPOČTU) - CHÉMIA - 2026