科学の世界は、の重要な概念を表現するためのさまざまな方法で満たされています 濃度、これは単位体積あたりに存在するものの量です。 この「量」には多くの場合質量の単位がありますが、ガス粒子、光子など、定量化できる事実上すべてのものを含めることができます。
問題のボリュームは、多くの場合、 解決、物質を含む( 溶質 この文脈では)液体に溶解した( 溶媒).
固体が溶媒に溶解して溶液を生成する場合、溶液の濃度はさまざまな方法で表すことができます。 これは、化学物質が質量ではなく、サイズに関係なく個々の「ピース」の比率に基づいて相互に反応するという事実に関連しています。
モルと同等物の概念、したがってミリモルと ミリ当量は、この関係の根底にあり、医学および臨床薬理学において極めて重要です。
モルと分子量
単純な化学反応の例では、カリウム(K)の1つの原子が塩素(Cl)の1つの原子と反応して、何も残っていない塩化カリウム(KCl)の分子を形成することができます。 しかし、これはカリウム原子と塩素原子の質量が同じだからではありません。 代わりに、KとClが1対1のモル比で反応するためです。
A モル 6.02×10で構成されています23 物質の既約の「断片」(原子または分子)。 すべての要素の モル質量、またはグラム単位の1モルの質量は、元素の周期表に記載されています(オンラインバージョンについては「参考文献」を参照してください)。 たとえば、炭素は12.11gです。 これは、1モル(1モル)のC原子の質量が12.011gであることを意味します。
周期表の原子番号が小さいものから大きいものへと移動するにつれて原子が大きくなるため、モル質量は大きく異なり、ウランの質量は水素の200倍を超えます。
モルおよび同等物
溶質が溶媒に溶解して溶液を生成する場合、分散する粒子の数は溶質の原子価に依存するという事実を説明するために、同等の単位が導入されました。 たとえば、KClの1つの分子が溶解すると、2つのイオンまたは荷電粒子が残ります-a K+ イオンとCl- イオン。 これは、KClの原子価が2であることを意味します。
同様に、CaCl2 溶質1分子あたり3つのイオンに分離します(1 Ca+ および2Cl-)したがって、原子価は3です。 これは、同等の、または具体的には ミリ当量:
mEq = \ dfrac {(mass)(valent)} {MW}
この式は、質量とMWの両方、または分子量(モル質量と同じですが、単一原子ではなく分子に適用される)がミリグラムで与えられることを前提としています。
したがって、1リットルあたりの当量は濃度の単位ですが、化学全体で最も一般的に見られる単位は mEq / L.
mEq / Lの例
1. K +濃度が58.65mg / Lの溶液750mLには、カリウムが何mEq含まれていますか? (注:周期表に示されているカリウムのモル質量は39.1 g / molです。)
- まず、この溶液中のカリウムの総質量が必要です。これは、mg / L単位の濃度に溶液の体積を掛けることによって得られます。 リットル単位:
(78.2 mg / L)(0.75 L)= 58.65 mg
上記の式から、カリウム元素の原子価が1の場合、mEq = [(58.65 mg)(1)] / 39.1 mg / mmol = 1.5 mEq.
溶液には、400mLの溶液あたり30mgのNaCl(食卓塩)が含まれています。 溶液を1リットルあたりのミリ当量(mEq / L)で表します。 (注:NaClの分子量は58.44 g / molです。)
- 今回は、NaClがNaに分離するため、溶質の原子価は2になります。+ とCl-. したがって、mEqを取得する式は、[(30 mg)(2)] /(58.44 mg / mmol)= 1.027mEqです。
400 mL = 0.4 Lであるため、mEq / Lで表した濃度は1.027 / 0.4 = 2.567 mEq / Lになります。