Co je miliekvivalent? (Příklady výpočtu)

4189
Robert Johnston

The miliekvivalent, jak název napovídá, jedná se o tisícinu ekvivalentu. Ačkoli je to výraz koncentrace, který je ve srovnání s molaritou málo užitečný, stále se používá ve fyziologii a medicíně, protože některé látky, které jsou v nich zajímavé, jsou elektricky nabité..

To znamená, že se jedná o iontové látky, které mají nízkou koncentraci, takže extracelulární a intracelulární koncentrace těchto iontů, například: Na+, K.+, ACdva+, Cl- a HCO3, obvykle jsou vyjádřeny v miliekvivalentech / litr (mEq / L). Například extracelulární koncentrace draslíku je 5 mEq / l.

Miliekvivalenty se používají jako milimoly k označení koncentrace iontů v roztoku.

Ekvivalentní hmotnostní nebo gramový ekvivalent je množství látky, které je schopné produkovat nebo kombinovat s jedním molem záporných nábojů nebo s jedním molem kladných nábojů. Je to také množství látky, které nahradí nebo reaguje s jedním molem vodíkových iontů (H+) při reakci oxid-báze.

Pokud by se vědců zeptali, zda dávají přednost milimolům nebo miliekvivalentům, odpověděli by unisono, že dávají přednost millimolům. Jsou snáze srozumitelné, použitelné a jsou také nezávislé na reakci, která se provádí s analytem nebo sledovaným druhem..

Rejstřík článků

  • 1 Příklady výpočtu
    • 1.1 Prvek v řešení
    • 1.2 Zásada nebo zásady
    • 1.3 Kyselina
    • 1.4 Oxid kovu
    • 1,5 sůl
  • 2 Závěrečný komentář
  • 3 Odkazy

Příklady výpočtu

Prvek v řešení

Vodný roztok obsahuje 36 g vápníku v iontové formě (Cadva+) ve 300 ml z toho. S vědomím, že atomová hmotnost vápníku je 40 u a jeho valence je 2: vypočítejte koncentraci vápníku v roztoku vyjádřenou v mEq / L.

Ekvivalentní hmotnost prvku se rovná jeho atomové hmotnosti dělené jeho valencí. Vyjádřením uvedené atomové hmotnosti v molech a vědomím, že každý mol vápníku má dva ekvivalenty, máme:

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

= 20 g / ekv

Je třeba poznamenat, že atomová hmotnost nemá žádné jednotky (mimo amu), zatímco ekvivalentní hmotnost je vyjádřena v jednotkách (g / Eq). Nyní vyjádříme koncentraci Cadva+ vg / L:

Gramy Cadva+/ litr = 36 g / 0,3 l

= 120 g / l

Ale víme, že každý ekvivalent má hmotnost 20 g. Proto můžeme vypočítat celkové ekvivalenty v řešení:

Ekvivalenty / litr = koncentrace (g / l) / ekvivalentní hmotnost (g / ekv.)

Eq / L = (120 g / L) / (20 g / Eq)

= 6 ekv. / L

A každý ekvivalent nakonec obsahuje 1000 miliekvivalentů:

mEq / L = 6 Eq / L 1000 mEq / Eq

= 6 000 mEq / l

Zásada nebo zásady

Báze je podle Bronsted-Lowryho sloučenina, která je schopná přijímat protony. Zatímco pro Lewise je báze sloučenina schopná vzdát se nebo sdílet pár elektronů.

Chceme vypočítat koncentraci v mEq / L roztoku 50 mg hydroxidu vápenatého, Ca (OH)dva, ve 250 ml vodného roztoku. Molární hmotnost hydroxidu vápenatého se rovná 74 g / mol.

Pokračujeme následujícím vzorcem:

Ekvivalentní hmotnost báze = molekulová hmotnost / hydroxylové číslo

A proto,

Ekvivalentní hmotnost Ca (OH)dva = molekulová hmotnost / 2

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

= 37 g / ekv

Ekvivalentní hmotnost lze vyjádřit jako mg / mEq (37 mg / mEq), což zjednodušuje výpočet. Máme 250 ml nebo 0,250 1 roztoku, což je objem, ve kterém je rozpuštěno 50 mg Ca (OH).dva; vypočítáme rozpuštěný na litr:

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

= 200 mg / l

Později,

mEq / L = koncentrace (mg / L) / pEq (mg / mEq)

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

= 5,40 mEq / l

Kyselina

Ekvivalentní hmotnost kyseliny se rovná její molární hmotnosti dělené jejím vodíkovým číslem. S tímto vědomím analýza kyseliny ortofosforečné (H3PO4) ukazuje, že jej lze zcela oddělit takto:

H3PO4  <=>  3 H+   +   PO43-

V tomto případě:

pEq = pm / 3

Protože kyselina fosforečná disociuje a uvolňuje 3 H ionty+, tj. 3 moly kladného náboje. Kyselina fosforečná se však může neúplně disociovat na HdvaPO4- nebo HPO4dva-.

V prvním případě:

pEq = pm / 1

Vzhledem k tomu, kyselina fosforečná za vzniku HdvaPO4- uvolněte pouze jednu H+.

V druhém případě:

pEq = pm / 2

Vzhledem k tomu, kyselina fosforečná za vzniku HPO4dva- uvolněte 2H+.

Kolik mEq / l tedy bude vodný roztok 15 gramů hydrogenfosforečnanu sodného (NadvaHPO4), jehož molární hmotnost je 142 g / mol, a je rozpuštěna v 1 litru roztoku?

pEq NadvaHPO4 = molekulová hmotnost / 2

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

= 71 g / ekv

A vypočítáme Eq / L:

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

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

= 0,211 ekv. / L

Nakonec tuto hodnotu vynásobíme 1000:

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

= 211 mEq / l NadvaHPO4

Rez z kovu

Ekvivalentní hmotnost oxidu se rovná jeho molární hmotnosti dělené dolním indexem kovu vynásobeným valencí kovu..

Roztok obsahuje 40 gramů oxidu barnatého (BaO) rozpuštěného ve 200 ml vodného roztoku. Vypočítejte počet miliekvivalentů BaO v daném objemu. Molární hmotnost oxidu barnatého je 153,3 g / mol.

pEq BaO = (molekulová hmotnost) / (dolní index Valence Ba)

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

= 76,65 g / ekv

Ale víme, že existuje 40 g rozpuštěného BaO, takže:

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

= 0,52 ekv. / 200 ml

Všimněte si, že pokud provedeme rozdělení výše, budeme mít ekvivalenty v 1 litru roztoku; prohlášení nás žádá, abychom byli ve 200 ml. Nakonec vynásobíme získanou hodnotu 1000:

mEq / 200 ml = 0,52 ekv. / 200 ml 1000 mEq / ekv

= 520 mEq / 200 ml

Sůl

Pro výpočet ekvivalentní hmotnosti soli se použije stejný postup jako pro oxid kovu..

Je žádoucí získat 50 mEq chloridu železitého (FeCl3) solného roztoku obsahujícího 20 gramů / litr. Molekulová hmotnost chloridu železitého je 161,4 g / mol: jaký objem roztoku je třeba odebrat?

Vypočítáme jeho ekvivalentní hmotnost:

pEq FeCl3 = (161,4 g / mol) / (1 x 3 ekv. / Mol)

= 53,8 g / ekv

Ale v roztoku je 20 g a chceme zjistit, kolik celkových ekvivalentů FeCl3 jsou rozpuštěny:

Eq / L = koncentrace (g / L) / ekvivalentní hmotnost (g / Eq)

Eq / L = (20 g / L) / (53,8 g / Eq)

= 0,37 ekv. / L FeCl3

Hodnota v miliekvivalentech je:

chlorid železitý mEq / L = 0,37 ekv. / l 1000 mEq / ekv

= 370 mEq / L FeCl3

Ale my nechceme 370 mEq, ale 50 mEq. Proto se objem V, který se má odebrat, vypočítá takto:

V = 50 mEq · (1000 ml / 370 mEq)

= 135,14 ml

Tento výsledek byl získán konverzním faktorem, ačkoli by fungovalo také jednoduché pravidlo tří..

Závěrečný komentář

Ekvivalenty souvisejí s nábojem složek reakce. Řada ekvivalentů kationtu reaguje se stejným počtem ekvivalentů aniontu za vzniku stejného počtu ekvivalentů vyrobené soli.

To představuje výhodu při zjednodušení stechiometrických výpočtů, protože v mnoha případech vylučuje potřebu vyvážení rovnic; proces, který může být těžkopádný. To je výhoda, kterou mají miliekvivalenty přes milimoly.

Reference

  1. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chemie. (8. vydání). Učení CENGAGE.
  2. Day, R., & Underwood, A. (1989). Kvantitativní analytická chemie (páté vydání). PEARSON Prentice Hall.
  3. Wikipedia. (2019). Ekvivalent. Obnoveno z: es.wikipedia.org
  4. Chemie. (s.f.). Stanovení ekvivalentních hmotností kyselin. Obnoveno z: fullquimica.com
  5. Beck, Kevine. (06. listopadu 2019). Jak vypočítat miliekvivalent. Sciencing.com. Obnoveno z: sciencing.com

Zatím žádné komentáře