Научният свят е изпълнен с различни начини за изразяване на жизнената концепция за концентрация, което е количеството на нещо, присъстващо на единица обем. Това "количество" често има единици за маса, но може да включва практически всичко, което може да бъде определено количествено: газови частици, фотони и други.
Въпросният обем често е a решение, което включва вещество (наречено a разтворено вещество в този контекст), разтворени в течност (наречена a разтворител).
Когато твърдото вещество се разтваря в разтворител, за да се създаде разтвор, концентрацията на разтвора може да бъде изразена по различни начини. Това се отнася до факта, че химикалите реагират помежду си не въз основа на масата, а на базата на съотношението на отделните "парчета", независимо от размера.
Концепцията за бенки и еквиваленти, а оттам и милимоли и милиеквиваленти, е в основата на тази връзка и е от жизненоважно значение в медицината и клиничната фармакология.
Бенки и молекулно тегло
В пример за проста химическа реакция, един атом калий (K) може да реагира с един атом хлор (Cl), за да образува молекула калиев хлорид (KCl), при което не е останало нищо. Но това не е така, защото калиевите атоми и хлорните атоми имат еднаква маса. Вместо това е така, защото K и Cl реагират в моларно съотношение 1 към 1.
A къртица се състои от 6,02 × 1023 неприводими „парчета“ (атоми или молекули) на вещество. Всеки елемент моларна маса, или масата на един мол в грамове е дадена в периодичната таблица на елементите (вж. Ресурсите за онлайн версия). Например въглеродът има 12,11 g. Това означава, че един мол (1 mol) C атоми има маса 12.011 g.
Тъй като атомите стават по-масивни при преминаване от по-ниски към по-високи атомни числа в периодичната таблица, моларните маси варират значително, като тази на урана е над 200 пъти по-голяма от тази на водорода.
Бенки и еквиваленти
Еквивалентната единица беше въведена, за да се отчете фактът, че когато разтворените вещества се разтварят в разтворител, за да се създаде разтвор, броят на разпръснатите частици зависи от валентността на разтвореното вещество. Например, когато една молекула KCl се разтвори, тя оставя два йона или заредени частици - K+ йон и Cl- йон. Това означава, че KCl има валентност 2.
По същия начин CaCl2 се разделя на три йона на молекула разтворено вещество (1 Ca+ и 2 Cl-) и по този начин има валентност 3. Това води до дефиницията на еквивалент или конкретно a милиеквивалентен:
mEq = \ dfrac {(маса) (валентност)} {MW}
Това уравнение предполага, че и масата, и MW, или молекулното тегло (същото като моларната маса, но приложено върху молекули вместо единични атоми), са дадени в милиграми.
Следователно еквивалентите на литър са единица за концентрация, но най-често срещаната единица в химията е mEq / L.
Примери за mEq / L
1. Колко mEq калий има в 750 ml разтвор с концентрация на K + 58,65 mg / L? (Забележка: Моларната маса на калия, дадена в периодичната таблица, е 39,1 g / mol.)
- Първо, имате нужда от общата маса на калий в този разтвор, която се получава чрез умножаване на концентрацията в mg / L по обема на разтвора в литри:
(78,2 mg / L) (0,75 L) = 58,65 mg
От горното уравнение и при валентността на елементарен калий 1, имате mEq = [(58,65 mg) (1)] / 39,1 mg / mmol = 1,5 mEq.
Разтворът съдържа 30 mg NaCl (готварска сол) на 400 ml разтвор. Изразете разтвора в милиеквиваленти на литър (mEq / L). (Забележка: молекулното тегло на NaCl е 58,44 g / mol.)
- Този път разтвореното вещество има валентност 2, тъй като NaCl се отделя в Na+ и Cl-. Следователно уравнението за получаване на mEq е [(30 mg) (2)] / (58,44 mg / mmol) = 1,027 mEq.
Тъй като има 400 ml = 0,4 L, концентрацията в mEq / L следователно е 1,027 / 0,4 = 2,567 mEq / L.