HVA ER DEN MILLEKVIVALENTE? (BEREGNINGSEKSEMPLER) - KJEMI

Den millekvivalente er , som navnet antyder, en promille av en ekvivalent. Selv om det er et uttrykk for konsentrasjon som er lite nyttig, sammenlignet med molaritet, fortsetter det å brukes i fysiologi og medisin fordi noen stoffer av interesse for dem er elektrisk ladet.

Det vil si at de er ioniske stoffer som har en lav konsentrasjon, så den ekstracellulære og intracellulære konsentrasjonen av disse ionene, for eksempel: Na ⁺ , K ⁺ , Ca ²⁺ , Cl ^- og HCO ₃ , uttrykkes vanligvis i millekvivalenter / liter (mekv / l). Som et eksempel er den ekstracellulære kaliumkonsentrasjonen 5 mEq / L.

Millikvivalenter brukes som millimol for å indikere konsentrasjonen av ioner i oppløsningen.

Ekvivalentvekten eller gramekvivalent er mengden av et stoff som er i stand til å produsere eller kombinere med en mol negative ladninger eller med en mol positive ladninger. Det er også mengden av et stoff som erstatter eller reagerer med en mol hydrogenioner (H ⁺ ) i en oksyd-basereaksjon.

Hvis forskere ble spurt om deres preferanse mellom millimol eller milliekvivalent, ville de svare unisont at de foretrekker millimol. Disse er lettere å forstå, bruke og er også uavhengige av reaksjonen som utføres med analytten eller artene av interesse.

Beregningseksempler

Et element i løsning

En vandig løsning inneholder 36 g kalsium i ionisk form (Ca ²⁺ ) i 300 ml av den. Å vite at atomvekten til kalsium er 40 u, og dens valens er 2: beregne konsentrasjonen av kalsium i løsningen uttrykt i mEq / L.

Ekvivalentvekten til et element er lik dens atomvekt dividert med dens valens. Å uttrykke nevnte atomvekt i mol, og vite at hver mol kalsium har to ekvivalenter, har vi:

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

= 20 g / ekv

Det skal bemerkes at atomvekten ikke har noen enheter (utenfor amu), mens ekvivalentvekten er uttrykt i enheter (g / ekv.). Nå uttrykker vi konsentrasjonen av Ca ²⁺ i g / L:

Gram Ca ²⁺ / liter = 36 g / 0,3 l

= 120 g / l

Men vi vet at hver ekvivalent har en masse på 20 g. Derfor kan vi beregne de totale ekvivalenter i løsning:

Ekvivalenter / liter = konsentrasjon (g / L) / ekvivalentvekt (g / ekv.)

Ekv / L = (120 g / L) / (20 g / ekv.)

= 6 ekv. / L

Og hver ekvivalent inneholder til slutt 1000 millekvivalenter:

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

= 6000 mekv / l

En base eller alkalier

En base, ifølge Bronsted-Lowry, er en forbindelse som er i stand til å ta imot protoner. For Lewis er en base en forbindelse som er i stand til å gi opp eller dele et par elektroner.

Vi ønsker å beregne konsentrasjonen i mEq / L av en løsning av 50 mg kalsiumhydroksyd, Ca (OH) ₂ , i 250 ml vandig løsning. Molmassen av kalsiumhydroksyd er lik 74 g / mol.

Vi fortsetter med følgende formel:

Ekvivalentvekten til en base = molekylvekt / hydroksylnummer

Og derfor,

Den ekvivalente vekten av Ca (OH) ₂ = molekylvekt / 2

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

= 37 g / ekv

Ekvivalentvekten kan uttrykkes som mg / mEq (37 mg / mEq) som forenkler beregningen. Vi har 250 ml eller 0,250 L løsning, volumet der 50 mg Ca (OH) ₂ er oppløst ; beregner vi de oppløste for en liter:

mg kalsiumhydroksyd / L = 50 mg (1 l / 0,25 l)

= 200 mg / l

Deretter,

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

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

= 5,40 mekv / l

En syre

Ekvivalentvekten til en syre er lik dens molmasse dividert med dens hydrogentall. Når vi vet dette, viser analysen av ortofosforsyre (H ₃ PO ₄ ) at den kan dissosieres fullstendig på følgende måte:

H ₃ PO4 <=> 3 H ⁺ + PO ₄^3-

I dette tilfellet:

pEq = pm / 3

Siden fosforsyre dissosierer frigjøring av 3 H ⁺ -ioner , det vil si 3 mol positiv ladning. Imidlertid kan fosforsyre ufullstendig dissosiere til H ₂ PO4 ^- eller HPO ₄^2- .

I det første tilfellet:

pEq = pm / 1

Siden fosforsyre til dannelse av H ₂ PO ₄^- frigjør bare en H ⁺ .

I det andre tilfellet:

pEq = pm / 2

Siden fosforsyre til dannelse av HPO ₄^2- frigjør 2 H ⁺ .

Så hvor mange mEq / L vil en vandig løsning av 15 gram dibasisk natriumfosfat (Na ₂ HPO ₄ ), hvis molmasse er 142 g / mol, og oppløses i 1 liter løsning?

pEq Na ₂ HPO4 = molekylvekt / 2

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

= 71 g / ekv

Og vi beregner ekv / l:

Ekv / L = (gram / liter) / (gram / ekvivalent)

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

= 0,211 ekv. / L

Til slutt multipliserer vi denne verdien med 1000:

mEq / L = 0,211 ekv. / L 1000 mEq / ekv

= 211 mEq / l av Na ₂ HPO ₄

Rust av et metall

Ekvivalentvekten til et oksyd er lik dens molmasse dividert med underskriptet til metallet multiplisert med valens av metallet.

En løsning inneholder 40 gram bariumoksyd (BaO) oppløst i 200 ml vandig løsning. Beregn antall milliekvivalenter BaO i det volumet. Molmassen til bariumoksyd er 153,3 g / mol.

pEq av BaO = (molekylvekt) / (Ba valence Ba subscript)

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

= 76,65 g / ekv

Men vi vet at det er 40 g oppløst BaO, så:

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

= 0,52 ekv. / 200 ml

Merk at hvis vi utfører divisjonen ovenfor, vil vi ha ekvivalenter i 1 liter løsning; uttalelsen ber oss om å være i 200 ml. Til slutt multipliserer vi verdien oppnådd med 1000:

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

= 520 ml / 200 ml

Et salt

For å beregne ekvivalentvekten til et salt følges den samme prosedyren som ble brukt for et metalloksyd.

Det er ønskelig å oppnå 50 mEq ferriklorid (FeCl ₃ ) fra en oppløsning av saltet inneholdende 20 gram / liter. Molekylvekten til jernklorid er 161,4 g / mol: hvilket volum av løsningen bør tas?

Vi beregner dens ekvivalente vekt:

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

= 53,8 g / ekv

Men det er 20 g i løsningen, og vi vil bestemme hvor mange FeCl _3- ekvivalenter som er oppløst:

Ekv / L = konsentrasjon (g / L) / ekvivalentvekt (g / ekv.)

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

= 0,37 Eq / l FeCl ₃

Verdi som i millekvivalenter er:

Jernklorid mekv / l = 0,37 ekv. / L 1000 mekv / ekv

= 370 mEq / l FeCl ₃

Men vi vil ikke ha 370 mekv, men 50 mekv. Derfor beregnes volumet V som skal tas som følger:

V = 50 mEq (1000 ml / 370 mEq)

= 135,14 ml

Dette resultatet ble oppnådd ved omregningsfaktor, selv om en enkel regel på tre også ville ha fungert.

Endelig kommentar

Ekvivalenter er relatert til ladningen av komponentene i en reaksjon. Et antall ekvivalenter av en kation reagerer med samme antall ekvivalenter av et anion for å danne samme antall ekvivalenter av det produserte saltet.

Dette utgjør en fordel når man forenkler de støkiometriske beregningene, siden det i mange tilfeller eliminerer behovet for å balansere likningene; prosess som kan være tungvint. Dette er fordelen som milliekvivalenter har over millimol.

referanser

Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi. (8. utg.). CENGAGE Læring.
Day, R., & Underwood, A. (1989). Kvantitativ analytisk kjemi (femte utg.). PEARSON Prentice Hall.
Wikipedia. (2019). Tilsvarende. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org
Kjemi. (SF). Bestemmelse av ekvivalente syrer. Gjenopprettet fra: fullquimica.com
Beck, Kevin. (06. november 2019). Slik beregner du en Millie-ekvivalent. Sciencing.com. Gjenopprettet fra: sciencing.com

HVA ER DEN MILLEKVIVALENTE? (BEREGNINGSEKSEMPLER) - KJEMI - 2025