Мир науки полон различных способов выразить жизненно важную концепцию концентрация, который представляет собой количество чего-то присутствующего на единицу объема. Это «количество» часто имеет единицы массы, но может включать практически все, что поддается количественному определению: частицы газа, фотоны и многое другое.
Рассматриваемый объем часто решение, который включает в себя вещество (называемое растворенный в данном контексте) растворенный в жидкости (называемый растворитель).
Когда твердое вещество растворяется в растворителе с образованием раствора, концентрацию раствора можно выразить множеством способов. Это связано с тем, что химические вещества реагируют друг с другом не на основе массы, а на основе соотношения отдельных «кусочков», независимо от размера.
Концепция молей и эквивалентов, и, следовательно, миллимолей и миллиэквиваленты, лежит в основе этих отношений и имеет жизненно важное значение в медицине и клинической фармакологии.
Моли и молекулярный вес
В примере простой химической реакции один атом калия (K) может реагировать с одним атомом хлора (Cl) с образованием молекулы хлорида калия (KCl) без остатка. Но это не потому, что атомы калия и атомы хлора имеют одинаковую массу. Наоборот, это потому, что K и Cl реагируют в молярном соотношении 1: 1.
А крот состоит из 6,02 × 1023 несводимые «кусочки» (атомы или молекулы) вещества. Каждый элемент молярная масса, или масса одного моля в граммах указана в периодической таблице элементов (онлайн-версию см. в Ресурсах). Например, у углерода 12,11 г. Это означает, что один моль (1 моль) атомов C имеет массу 12,011 г.
Поскольку атомы становятся более массивными по мере того, как вы переходите от более низких атомных номеров к более высоким в периодической таблице, молярные массы сильно различаются, причем у урана более чем в 200 раз больше, чем у водорода.
Родинки и аналоги
Эквивалентная единица была введена для учета того факта, что, когда растворенные вещества растворяются в растворителе с образованием раствора, количество диспергированных частиц зависит от валентности растворенного вещества. Например, когда одна молекула KCl растворяется, она оставляет два иона или заряженные частицы - K+ ион и Cl- ион. Это означает, что KCl имеет валентность 2.
Аналогично CaCl2 разделяется на три иона на молекулу растворенного вещества (1 Ca+ и 2 Cl-) и, следовательно, имеет валентность 3. Это приводит к определению эквивалента, или, в частности, миллиэквивалент:
mEq = \ dfrac {(масса) (валентность)} {MW}
Это уравнение предполагает, что и масса, и MW, или молекулярная масса (такая же, как молярная масса, но применяется к молекулам, а не к отдельным атомам), даны в миллиграммах.
Следовательно, эквиваленты на литр - это единица концентрации, но наиболее часто встречающейся единицей в химии является мЭкв / л.
Примеры мг-экв / л
1. Сколько мг-экв калия содержится в 750 мл раствора с концентрацией K + 58,65 мг / л? (Примечание: молярная масса калия, указанная в периодической таблице, составляет 39,1 г / моль.)
- Во-первых, вам нужна общая масса калия в этом растворе, которая получается умножением концентрации в мг / л на объем раствора. в литрах:
(78,2 мг / л) (0,75 л) = 58,65 мг
Из приведенного выше уравнения и с валентностью элементарного калия, равной 1, имеем mEq = [(58,65 мг) (1)] / 39,1 мг / ммоль = 1,5 мэкв.
Раствор содержит 30 мг NaCl (поваренная соль) на 400 мл раствора. Выразите раствор в миллиэквивалентах на литр (мг-экв / л). (Примечание: молекулярная масса NaCl составляет 58,44 г / моль.)
- На этот раз растворенное вещество имеет валентность 2, поскольку NaCl разделяется на Na+ и Cl-. Таким образом, уравнение для получения мэкв: [(30 мг) (2)] / (58,44 мг / ммоль) = 1,027 мэкв.
Поскольку 400 мл = 0,4 л, концентрация в мэкв / л составляет 1,027 / 0,4 = 2,567 мэкв / л.
