Dunia sains dipenuhi dengan berbagai cara untuk mengekspresikan konsep vital dari konsentrasi, yang merupakan jumlah sesuatu yang ada per satuan volume. "Jumlah" ini sering memiliki satuan massa tetapi dapat mencakup hampir semua hal yang dapat diukur: partikel gas, foton, dan banyak lagi.
Volume yang dimaksud sering kali adalah larutan, yang melibatkan suatu zat (disebut a zat terlarut dalam konteks ini) dilarutkan dalam cairan (disebut a pelarut).
Ketika padatan dilarutkan dalam pelarut untuk membuat larutan, konsentrasi larutan dapat dinyatakan dalam berbagai cara. Ini berkaitan dengan fakta bahwa bahan kimia bereaksi satu sama lain bukan berdasarkan massa tetapi berdasarkan rasio "potongan" individu, terlepas dari ukurannya.
Konsep mol dan setara, dan dengan demikian milimol dan miliekuivalen, mendasari hubungan ini, dan ini sangat penting dalam kedokteran dan farmakologi klinis.
Mol dan Berat Molekul
Dalam contoh reaksi kimia sederhana, satu atom kalium (K) dapat bereaksi dengan satu atom klor (Cl) untuk membentuk molekul kalium klorida (KCl) tanpa sisa. Tapi ini bukan karena atom kalium dan atom klorin memiliki massa yang sama. Sebaliknya, itu karena K dan Cl bereaksi dalam rasio molar 1 banding 1.
SEBUAH tahi lalat terdiri dari 6,02 × 1023 "potongan" tak tereduksi (atom atau molekul) dari suatu zat. Setiap elemen masa molar, atau massa satu mol dalam gram diberikan dalam tabel periodik unsur (lihat Sumberdaya untuk versi online). Misalnya, karbon memiliki 12,11 g. Ini berarti bahwa satu mol (1 mol) atom C memiliki massa 12,011 g.
Karena atom menjadi lebih masif saat Anda berpindah dari nomor atom yang lebih rendah ke yang lebih tinggi dalam tabel periodik, massa molar sangat bervariasi, dengan uranium lebih dari 200 kali hidrogen.
Mol dan Setara
Unit ekivalen diperkenalkan untuk menjelaskan fakta bahwa ketika zat terlarut larut dalam pelarut untuk membuat larutan, jumlah partikel yang terdispersi tergantung pada valensi zat terlarut. Misalnya, ketika satu molekul KCl dilarutkan, ia meninggalkan dua ion, atau partikel bermuatan. a K+ ion dan Cl- ion. Ini berarti KCl memiliki valensi 2.
Demikian pula, CaCl2 memisahkan menjadi tiga ion per molekul zat terlarut (1 Ca+ dan 2 Cl-) dan memiliki valensi 3. Ini mengarah pada definisi yang setara, atau secara khusus a miliekuivalen:
mEq = \dfrac{(massa)(valensi)}{MW}
Persamaan ini mengasumsikan bahwa massa dan MW, atau berat molekul (sama dengan massa molar tetapi diterapkan pada molekul, bukan atom tunggal), diberikan dalam miligram.
Oleh karena itu, ekuivalen per liter adalah satuan konsentrasi, tetapi satuan yang paling sering terlihat di seluruh kimia adalah mEq/L.
Contoh mEq/L
1. Berapa mEq kalium yang terdapat dalam 750 mL larutan yang memiliki konsentrasi K+ 58,65 mg/L? (Catatan: Massa molar kalium, yang diberikan dalam tabel periodik, adalah 39,1 g/mol.)
- Pertama, Anda memerlukan massa total kalium dalam larutan ini, yang diperoleh dengan mengalikan konsentrasi dalam mg/L dengan volume larutan dalam liter:
(78,2 mg/L) (0,75 L) = 58,65 mg
Dari persamaan di atas, dan dengan valensi unsur kalium menjadi 1, Anda memiliki mEq = [(58,65 mg)(1)]/39,1 mg/mmol = 1,5 mEq.
Suatu larutan mengandung 30 mg NaCl (garam meja) per 400 mL larutan. Nyatakan larutan dalam miliekuivalen per liter (mEq/L). (Catatan: berat molekul NaCl adalah 58,44 g/mol.)
- Kali ini, zat terlarut memiliki valensi 2, karena NaCl terpisah menjadi Na+ dan Cl-. Persamaan untuk mendapatkan mEq adalah [(30 mg)(2)]/(58,44 mg/mmol) = 1,027 mEq.
Karena ada 400 mL = 0,4 L, maka konsentrasi dalam mEq/L adalah 1,027/0,4 = 2,567 mEq/L.