A tudomány világa különféle módszerekkel teli a létfontosságú fogalom kifejezésére koncentráció, ami az egységnyi térfogatban jelenlévő mennyiség mennyisége. Ennek az "összegnek" gyakran van tömegegysége, de gyakorlatilag bármit tartalmazhat, ami számszerűsíthető: gázrészecskék, fotonok és még sok más.
A szóban forgó kötet gyakran a megoldás, amely egy anyagot (úgynevezett a oldott anyag ebben az összefüggésben) folyadékban oldva (úgynevezett a oldószer).
Amikor a szilárd anyag oldószerben oldódik oldat létrehozása céljából, az oldat koncentrációját különféle módon lehet kifejezni. Ez arra a tényre vonatkozik, hogy a vegyi anyagok nem tömeg, hanem az egyes "darabok" aránya alapján, mérettől függetlenül reagálnak egymással.
Az anyajegyek és ekvivalenseik, tehát millimólok és milliekvivalensek, alapozza meg ezt a kapcsolatot, és létfontosságú az orvostudományban és a klinikai farmakológiában.
Anyajegyek és molekulatömeg
Egy egyszerű kémiai reakció példájánál egy kálium (K) atom reagálhat egy klór (Cl) atomdal, így kálium-klorid (KCl) molekula képződik, és semmi sem marad meg. De ez nem azért van, mert a káliumatomok és a klóratomok tömege azonos. Ehelyett azért, mert K és Cl 1: 1 mólarányban reagálnak.
A anyajegy 6,02 × 10-ből áll23 anyag redukálhatatlan "darabjai" (atomjai vagy molekulái). Minden elemé moláris tömeg, vagy egyetlen mól tömege grammban van megadva az elemek periódusos rendszerében (lásd az online verzió forrásait). Például a szén 12,11 g. Ez azt jelenti, hogy egy mol (1 mol) C-atom tömege 12,111 g.
Mivel az atomok masszívabbá válnak, amikor a periódusos rendszerben alacsonyabbról nagyobb atomszámra haladsz, a moláris tömegek óriási mértékben változnak, az uráné meghaladja a 200-szorosa a hidrogénét.
Vakondok és megfelelői
Az egyenértékű egységet azért vezették be, hogy figyelembe vegyék azt a tényt, hogy amikor az oldott anyagok oldószerben oldódnak az oldat előállításához, a diszpergált részecskék száma az oldott anyag vegyértékétől függ. Például, amikor a KCl egyik molekulája feloldódik, két ion vagy töltött részecske - egy K marad+ ion és egy Cl- ion. Ez azt jelenti, hogy a KCl vegyértéke 2.
Hasonlóképpen a CaCl2 az oldott anyag molekulájánként három ionra válik szét (1 Ca+ és 2 Cl-), így valenciája 3. Ez egy ekvivalens, vagy konkrétan a milliekvivalens:
mEq = \ dfrac {(tömeg) (vegyérték)} {MW}
Ez az egyenlet feltételezi, hogy a tömeg és az MW, vagy a molekulatömeg (ugyanaz, mint a moláris tömeg, de egyes atomok helyett molekulákra vonatkoztatva), milligrammban van megadva.
A literenkénti ekvivalens tehát a koncentráció egysége, de a kémia során a leggyakrabban észlelt egység a mEq / L.
Példák az mEq / L-re
1. Hány mEq kálium van 750 ml oldatban, amelynek K + koncentrációja 58,65 mg / L? (Megjegyzés: A periódusos rendszerben megadott kálium moláris tömege 39,1 g / mol.)
- Először is szüksége van a kálium teljes tömegére ebben az oldatban, amelyet úgy kapunk, hogy megszorozzuk az mg / l koncentrációt az oldat térfogatával literben:
(78,2 mg / l) (0,75 l) = 58,65 mg
A fenti egyenletből, és ha az elemi kálium vegyértéke 1, mEq = [(58,65 mg) (1)] / 39,1 mg / mmol = 1,5 mEq.
Az oldat 30 mg NaCl-ot (konyhasó) tartalmaz 400 ml oldatban. Fejezzük ki az oldatot milliekvivalens / liter (mEq / L) értékben. (Megjegyzés: a NaCl molekulatömege 58,44 g / mol.)
- Ezúttal az oldott anyag vegyértéke 2, mivel a NaCl Na-vá válik szét+ és Cl-. Az mEq megszerzésének egyenlete tehát [(30 mg) (2)] / (58,44 mg / mmol) = 1,027 mEq.
Mivel 400 ml = 0,4 liter van, a koncentráció mEq / l-ben tehát 1,027 / 0,4 = 2,567 mEq / l.