Zinātnes pasaule ir piepildīta ar dažādiem veidiem, kā paust vitālo jēdzienu koncentrēšanās, kas ir kaut kas klāt tilpuma vienībā. Šim "daudzumam" bieži ir masas vienības, bet tas var ietvert praktiski visu, ko var kvantificēt: gāzes daļiņas, fotonus un daudz ko citu.
Attiecīgais apjoms bieži ir a risinājums, kas ietver vielu (sauktu par a izšķīdis šajā kontekstā), kas izšķīdināts šķidrumā (saukts par a šķīdinātājs).
Kad cietviela izšķīst šķīdinātājā, lai izveidotu šķīdumu, šķīduma koncentrāciju var izteikt dažādos veidos. Tas attiecas uz faktu, ka ķimikālijas reaģē savā starpā, nevis pamatojoties uz masu, bet gan pamatojoties uz atsevišķu "gabalu" attiecību neatkarīgi no lieluma.
Molu un ekvivalentu, tātad arī milimolu un miliekvivalenti, ir šīs attiecības pamatā, un tai ir būtiska nozīme medicīnā un klīniskajā farmakoloģijā.
Moli un molekulmasa
Vienkāršas ķīmiskas reakcijas piemērā viens kālija atoms (K) var reaģēt ar vienu hlora (Cl) atomu, veidojot kālija hlorīda (KCl) molekulu, kurā nekas nepaliek pāri. Bet tas nav tāpēc, ka kālija atomiem un hlora atomiem ir vienāda masa. Tā vietā tas notiek tāpēc, ka K un Cl reaģē molārā attiecībā 1 pret 1.
A kurmis sastāv no 6,02 × 1023 nereducējami vielas "gabali" (atomi vai molekulas). Katrs elements ir molārā masa, vai viena mola masa gramos ir norādīta periodiskajā elementu tabulā (skatiet tiešsaistes versijas resursus). Piemēram, ogleklim ir 12,11 g. Tas nozīmē, ka viena mola (1 mol) C atomu masa ir 12,011 g.
Tā kā atomi kļūst masīvāki, pārejot no zemāka uz lielāku atomu skaitu periodiskajā tabulā, molārās masas ir ļoti atšķirīgas, un urāna daudzums ir vairāk nekā 200 reizes lielāks nekā ūdeņraža.
Kurmji un ekvivalenti
Ekvivalentā vienība tika ieviesta, lai ņemtu vērā faktu, ka tad, kad izšķīdušās vielas izšķīst šķīdinātājā, lai izveidotu šķīdumu, izkliedēto daļiņu skaits ir atkarīgs no izšķīdušās vielas valences. Piemēram, kad viena KCl molekula izšķīst, tā atstāj divus jonus vai lādētas daļiņas - K+ jonu un Cl- jonu. Tas nozīmē, ka KCl valence ir 2.
Līdzīgi arī CaCl2 atdala trīs jonos uz vienu izšķīdušās vielas molekulu (1 Ca+ un 2 Cl-) un tādējādi tā valence ir 3. Tas noved pie ekvivalenta vai konkrēti a miliekvivalents:
mEq = \ dfrac {(masa) (valence)} {MW}
Šis vienādojums pieņem, ka gan masa, gan MW, vai molekulmasa (tāda pati kā molārā masa, bet tiek piemērota molekulām, nevis atsevišķiem atomiem) tiek dota miligramos.
Tāpēc ekvivalenti litrā ir koncentrācijas mērvienība, bet ķīmijā visbiežāk novērotā vienība ir mEq / L.
MEq / L piemēri
1. Cik mEq kālija ir 750 ml šķīduma, kura K + koncentrācija ir 58,65 mg / L? (Piezīme: Periodiskajā tabulā norādītā kālija molārā masa ir 39,1 g / mol.)
- Pirmkārt, jums vajadzīga kopējā kālija masa šajā šķīdumā, ko iegūst, reizinot koncentrāciju mg / l ar šķīduma tilpumu litros:
(78,2 mg / l) (0,75 L) = 58,65 mg
No iepriekš minētā vienādojuma un ar elementārā kālija valences vērtību 1 ir mEq = [(58,65 mg) (1)] / 39,1 mg / mmol = 1,5 mEq.
Šķīdums satur 30 mg NaCl (galda sāls) uz 400 ml šķīduma. Izteikt šķīdumu miliekvivalentos litrā (mEq / L). (Piezīme: NaCl molekulmasa ir 58,44 g / mol.)
- Šoreiz izšķīdušās vielas valence ir 2, jo NaCl atdalās Na+ un Cl-. Tāpēc mEq iegūšanas vienādojums ir [(30 mg) (2)] / (58,44 mg / mmol) = 1,027 mEq.
Tā kā ir 400 ml = 0,4 L, koncentrācija mEq / L ir 1,027 / 0,4 = 2,567 mEq / L.