Svět vědy je naplněn různými způsoby, jak vyjádřit zásadní koncept koncentrace, což je množství něčeho přítomného na jednotku objemu. Toto „množství“ má často jednotky hmotnosti, ale může zahrnovat prakticky cokoli, co lze kvantifikovat: plynné částice, fotony a další.
Dotyčný svazek je často a řešení, který zahrnuje látku (nazývanou a rozpuštěná látka v této souvislosti) rozpuštěné v kapalině (nazývané a solventní).
Když se pevná látka rozpustí v rozpouštědle za vzniku roztoku, lze koncentraci roztoku vyjádřit různými způsoby. To souvisí se skutečností, že chemikálie mezi sebou nereagují na základě hmotnosti, ale na základě poměru jednotlivých „kusů“, bez ohledu na velikost.
Koncept krtků a ekvivalentů, a tedy milimolů a miliekvivalentyje základem tohoto vztahu a má zásadní význam v medicíně a klinické farmakologii.
Mole a molekulová hmotnost
V příkladu jednoduché chemické reakce může jeden atom draslíku (K) reagovat s jedním atomem chloru (Cl) za vzniku molekuly chloridu draselného (KCl) bez zbylého zbytku. Ale to není proto, že atomy draslíku a atomy chloru mají stejnou hmotnost. Místo toho je to proto, že K a Cl reagují v molárním poměru 1: 1.
A krtek se skládá z 6,02 × 1023 neredukovatelné „kousky“ (atomy nebo molekuly) látky. Každý prvek je molární hmotnost, nebo hmotnost jednoho molu v gramech je uvedena v periodické tabulce prvků (viz online zdroje pro zdroje). Například uhlík má 12,11 g. To znamená, že jeden mol (1 mol) atomů C má hmotnost 12,011 g.
Vzhledem k tomu, že se atomy stávají masivnějšími při přechodu z nižšího na vyšší atomová čísla v periodické tabulce, molární hmotnosti se enormně liší, přičemž uran je více než 200krát větší než atom vodíku.
Krtci a jejich ekvivalenty
Ekvivalentní jednotka byla zavedena s ohledem na skutečnost, že když se rozpuštěné látky rozpouští v rozpouštědle za vzniku roztoku, počet rozptýlených částic závisí na valenci rozpuštěné látky. Například když se jedna molekula KCl rozpustí, zanechá dva ionty nebo nabité částice - K.+ ion a Cl- ion. To znamená, že KCl má valenci 2.
Podobně CaCl2 se rozdělí na tři ionty na molekulu rozpuštěné látky (1 Ca+ a 2 Cl-) a má tedy valenci 3. To vede k definici ekvivalentu, nebo konkrétně a miliekvivalent:
mEq = \ dfrac {(hmotnost) (valence)} {MW}
Tato rovnice předpokládá, že jak hmotnost, tak i MW nebo molekulová hmotnost (stejná jako molární hmotnost, ale aplikovaná na molekuly místo jednotlivých atomů), jsou uvedeny v miligramech.
Ekvivalenty na litr jsou tedy jednotkou koncentrace, ale nejčastěji pozorovanou jednotkou v celé chemii je mEq / l.
Příklady mEq / L
1. Kolik mEq draslíku je v 750 ml roztoku, který má koncentraci K + 58,65 mg / l? (Poznámka: Molární hmotnost draslíku uvedená v periodické tabulce je 39,1 g / mol.)
- Nejprve potřebujete celkovou hmotnost draslíku v tomto roztoku, která se získá vynásobením koncentrace v mg / l objemem roztoku v litrech:
(78,2 mg / L) (0,75 L) = 58,65 mg
Z výše uvedené rovnice a s valencí elementárního draslíku 1, máte mEq = [(58,65 mg) (1)] / 39,1 mg / mmol = 1,5 mEq.
Roztok obsahuje 30 mg NaCl (kuchyňská sůl) na 400 ml roztoku. Řešení vyjádřete v miliekvivalentech na litr (mEq / L). (Poznámka: molekulová hmotnost NaCl je 58,44 g / mol.)
- Tentokrát má rozpuštěná látka valenci 2, protože NaCl se odděluje na Na+ a Cl-. Rovnice pro získání mEq je tedy [(30 mg) (2)] / (58,44 mg / mmol) = 1,027 mEq.
Protože existuje 400 ml = 0,4 l, je koncentrace v mEq / L tedy 1,027 / 0,4 = 2,567 mEq / L.