Miliekvivalent, kao i ime implicira, je jedan tisućiti dio ekvivalent. Iako je izraz koncentracije od male koristi, u usporedbi s molarnošću, on se i dalje koristi u fiziologiji i medicini jer se neke tvari koje su zanimljive za njih naelektriziraju.
Odnosno, to su ionske tvari koje imaju malu koncentraciju, pa se izvanstanične i unutarćelijske koncentracije ovih iona, na primjer: Na +, K +, Ca 2+, Cl - i HCO 3, obično izražavaju u mikvekvivalentima / litri (mEq / L). Kao primjer, izvanstanična koncentracija kalija je 5 mEq / L.
Milliequivalents se koriste poput milimola da označe koncentraciju iona u otopini.
Ekvivalentna težina ili gram ekvivalent je količina tvari koja može proizvesti ili kombinirati s jednim molom negativnih naboja ili s jednim molom pozitivnih naboja. To je ujedno i količina tvari koja zamjenjuje ili reagira s jednim molom vodikovih iona (H +) u reakciji na bazi oksida.
Da su se znanstvenici pitali o njihovim preferencijama između milimola ili milvijekvalenta, oni bi odgovorili jedinstveno da više vole milimole. One su lakše razumjeti, koristiti i neovisne su o reakciji koja se provodi s analitom ili vrstama koje zanimaju.
Primjeri izračuna
Element u rješenju
Vodena otopina sadrži 36 g kalcija u ionskom obliku (Ca 2+) u 300 ml otopine. Znajući da je atomska masa kalcija 40 u, a njegova valencija je 2: izračunajte koncentraciju kalcija u otopini izraženo u mEq / L.
Ekvivalentna težina elementa jednaka je atomskoj masi podijeljenoj s njegovom valencijom. Izražavajući navedenu atomsku težinu u molovima i znajući da svaki mol kalcija ima dva ekvivalenta, imamo:
pEq = (40 g / mol) / (2 ekvivalenta / mol)
= 20 g / Eq
Treba napomenuti da atomska težina nema jedinice (izvan amu), dok se ekvivalentna težina izražava u jedinicama (g / Eq). Sada izražavamo koncentraciju Ca 2+ u g / L:
Grama Ca 2+ / litra = 36 g / 0,3 L
= 120 g / L
Ali znamo da svaki ekvivalent ima masu od 20 g. Stoga možemo izračunati ukupne ekvivalente u otopini:
Ekvivalenti / litra = koncentracija (g / L) / ekvivalentna težina (g / Eq)
Eq / L = (120 g / L) / (20 g / ekv.)
= 6 Eq / L
I svaki ekvivalent konačno sadrži 1000 mikvquivalenta:
mEq / L = 6 Eq / L 1000 mEq / Eq
= 6.000 mEq / L
Baza ili lužine
Baza, prema Bronsted-Lowryju, je spoj koji je sposoban prihvatiti protone. Dok je za Lewisa, baza je spoj sposoban odustati ili dijeliti par elektrona.
Želimo izračunati koncentraciju otopine od 50 mg kalcijevog hidroksida, Ca (OH) 2, u 250 ml vodene otopine u mEq / L. Molarna masa kalcijevog hidroksida jednaka je 74 g / mol.
Nastavljamo sa sljedećom formulom:
Ekvivalentna težina baze = molekularna masa / hidroksilni broj
I stoga, Ekvivalentna težina Ca (OH) 2 = molekulska masa / 2
pEq = (74 g / mol) / (2 ekvivalenta / mol)
= 37 g / Eq
Ekvivalentna težina može se izraziti u mg / mEq (37 mg / mEq) što pojednostavljuje izračun. Imamo 250 ml ili 0,250 L otopine, volumen u kojem je otopljeno 50 mg Ca (OH) 2; Računamo otopljene za litru:
mg kalcijevog hidroksida / L = 50 mg (1 L / 0,25 L)
= 200 mg / L
Zatim, mEq / L = koncentracija (mg / L) / pEq (mg / mEq)
= (200 mg / L) / (37 mg / mEq)
= 5,40 mEq / L
Kisela
Ekvivalentna težina kiseline jednaka je molarnoj masi podijeljenoj s brojem vodika. Znajući to, analiza ortofosforne kiseline (H 3 PO 4) pokazuje da se ona može potpuno disocirati na sljedeći način:
H 3 PO4 <=> 3 H + + PO 4 3-
U ovom slučaju:
pEq = pm / 3
Budući da fosforna kiselina disocira oslobađajući 3 H + iona, to jest 3 mola pozitivnog naboja. Međutim, fosforna kiselina može disocirati na nepotpuno H 2 PO4 - ili HPO 4 2-.
U prvom slučaju:
pEq = pm / 1
Budući da se dobije fosforne kiseline H 2 PO 4 - oslobađa samo jedan H +.
U drugom slučaju:
pEq = pm / 2
Budući da fosforna kiselina tvori HPO 4 2- oslobađa 2 H +.
Koliko će mEq / L imati vodena otopina 15 grama natrijevog fosfata (Na 2 HPO 4), čija je molarna masa 142 g / mol, i otopljena u 1 litri otopine?
pEq Na 2 HPO4 = molekularna masa / 2
= (142 g / mol) / (2 mEq / mol)
= 71 g / Eq
I izračunavamo Eq / L:
Eq / L = (grami / litra) / (grami / ekvivalent)
= (15 g / L) / (71 g / ekv.)
= 0,211 Eq / L
Na kraju pomnožimo ovu vrijednost sa 1000:
mEq / L = 0,211 Eq / L 1000 mEq / Eq
= 211 mekv / L Na 2 HPO 4
Rasta metala
Ekvivalentna težina oksida jednaka je njegovoj molarnoj masi podijeljenoj s podpisom metala pomnoženim s valentnošću metala.
Otopina sadrži 40 grama barijevog oksida (BaO) otopljenog u 200 ml vodene otopine. Izračunajte broj miliekvivalenta BaO u tom volumenu. Molarna masa barijevog oksida je 153,3 g / mol.
pEq od BaO = (molekularna težina) / (pretplatnik Ba valencije Ba)
= (153,3 g / mol) / (1 x 2)
= 76,65 g / ekv
Ali znamo da postoji 40 g otopljenog BaO:
Eq / 200 mL = (40 g Ba / 200 mL) / (76.65 g / Eq)
= 0,52 Eq / 200 mL
Imajte na umu da ako izvršimo gornju podjelu imaćemo ekvivalente u 1 litri otopine; Izjava nas traži da budemo u 200 ml. Konačno, množimo vrijednost dobivenu s 1000:
mEq / 200 mL = 0,52 Eq / 200 mL 1000 mEq / Eq
= 520 mEq / 200 mL
Sol
Za izračunavanje ekvivalentne težine soli slijedi se isti postupak koji se koristi za metalni oksid.
Željeno je dobiti 50 mEq željeznog klorida (FeCl 3) iz otopine soli koja sadrži 20 grama / litra. Molekularna masa željeznog klorida je 161,4 g / mol: koji volumen otopine treba uzeti?
Izračunavamo njegovu ekvivalentnu težinu:
pEq FeCl 3 = (161.4 g / mol) / (1 x 3 Eq / mol)
= 53,8 g / ekv
Ali u otopini je 20 g i želimo utvrditi koliko je ukupno otopljenih FeCl 3 ekvivalenta:
Eq / L = koncentracija (g / L) / ekvivalentna težina (g / Eq)
Eq / L = (20 g / L) / (53,8 g / ekv.)
= 0.37 Eq / l FeCl 3
Vrijednost koja je u milikvivalentima je:
Željezni klorid mEq / L = 0,37 Eq / L 1000 mEq / Eq
= 370 mekv / L FeCl 3
Ali ne želimo 370 mEq već 50 mEq. Stoga se volumen V koji se uzima izračunava na sljedeći način:
V = 50 mEq (1000 ml / 370 mEq)
= 135,14 ml
Ovaj je rezultat dobiven faktorom konverzije, iako bi jednostavno funkcioniralo i troje pravila.
Konačni komentar
Ekvivalenti su povezani sa nabojem komponenata reakcije. Broj ekvivalenata kationa reagira s istim brojem ekvivalenata aniona, čime nastaje isti broj ekvivalenata dobivene soli.
To predstavlja prednost prilikom pojednostavljenja stehiometrijskih izračuna, jer u mnogim slučajevima eliminira potrebu za uravnoteženjem jednadžbi; proces koji može biti glomazan. To je prednost koju milijekvivalenti imaju u odnosu na milimole.
Reference
- Whitten, Davis, Peck i Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). CENGAGE Učenje.
- Day, R., i Underwood, A. (1989). Kvantitativna analitička kemija (peto izdanje). Dvorana PEARSON Prentice.
- Wikipedia. (2019). Ekvivalent. Oporavilo sa: es.wikipedia.org
- Kemija. (SF). Određivanje ekvivalentne mase kiselina. Oporavilo od: fullquimica.com
- Beck, Kevine. (06. studenog 2019.). Kako izračunati mliekvivalent. Sciencing.com. Oporavilo od: sciaching.com