Svet vedy je plný rôznych spôsobov vyjadrenia dôležitého pojmu koncentrácia, čo je množstvo niečoho prítomného na jednotku objemu. Toto „množstvo“ má často jednotky hmotnosti, ale môže obsahovať prakticky všetko, čo je možné kvantifikovať: plynné častice, fotóny a ďalšie.
Predmetný objem je často a Riešenie, ktorý zahŕňa látku (nazývanú a rozpustená látka v tejto súvislosti) rozpustený v kvapaline (nazývanej a solventný).
Keď sa pevná látka rozpustí v rozpúšťadle za vzniku roztoku, je možné koncentráciu roztoku vyjadriť rôznymi spôsobmi. Súvisí to so skutočnosťou, že chemikálie navzájom reagujú nie na základe hmotnosti, ale na základe pomeru jednotlivých „kusov“ bez ohľadu na veľkosť.
Pojem krtky a ekvivalenty, a teda milimóly a miliekvivalenty, je základom tohto vzťahu a má zásadný význam v medicíne a klinickej farmakológii.
Mole a molekulová hmotnosť
V príklade jednoduchej chemickej reakcie môže jeden atóm draslíka (K) reagovať s jedným atómom chlóru (Cl) za vzniku molekuly chloridu draselného (KCl), pri ktorej nezostane nič. Ale to nie je preto, že atómy draslíka a atómy chlóru majú rovnakú hmotnosť. Namiesto toho je to preto, lebo K a Cl reagujú v molárnom pomere 1: 1.
A Krtko sa skladá z 6,02 × 1023 neredukovateľné „kúsky“ (atómy alebo molekuly) látky. Každý prvok molárna hmotaalebo hmotnosť jedného móla v gramoch je uvedená v periodickej tabuľke prvkov (online zdroje nájdete v dokumente Zdroje). Napríklad uhlík má 12,11 g. To znamená, že jeden mol (1 mol) atómov C má hmotnosť 12,011 g.
Pretože atómy pri prechode z nižšieho na vyššie atómové číslo v periodickej tabuľke pribúdajú, molárne hmotnosti sa veľmi líšia, pričom urán predstavuje viac ako 200-násobok vodíka.
Krtkovia a ekvivalenty
Ekvivalentná jednotka bola zavedená kvôli skutočnosti, že keď sa rozpustené látky rozpúšťajú v rozpúšťadle za vzniku roztoku, počet rozptýlených častíc závisí od valencie rozpustenej látky. Napríklad, keď sa jedna molekula KCl rozpustí, opustí dva ióny alebo nabité častice - K+ ión a Cl- ión. To znamená, že KCl má valenciu 2.
Podobne CaCl2 sa rozdeľuje na tri ióny na molekulu rozpustenej látky (1 Ca+ a 2 Cl-), a má teda valenciu 3. To vedie k definícii ekvivalentu alebo konkrétne a miliekvivalent:
mEq = \ dfrac {(hmotnosť) (valencia)} {MW}
Táto rovnica predpokladá, že hmotnosť aj molekulová hmotnosť alebo molekulová hmotnosť (rovnaká ako molárna hmotnosť, ale aplikovaná na molekuly namiesto jednotlivých atómov) sú uvedené v miligramoch.
Ekvivalenty na liter sú teda jednotkou koncentrácie, ale najbežnejšie používanou jednotkou v celej chémii je mEq / L.
Príklady mEq / L
1. Koľko mEq draslíka je v 750 ml roztoku, ktorý má koncentráciu K + 58,65 mg / l? (Poznámka: Molárna hmotnosť draslíka uvedená v periodickej tabuľke je 39,1 g / mol.)
- Najprv potrebujete celkovú hmotnosť draslíka v tomto roztoku, ktorá sa získa vynásobením koncentrácie v mg / l objemom roztoku. v litroch:
(78,2 mg / l) (0,75 l) = 58,65 mg
Z vyššie uvedenej rovnice a s tým, že valencia elementárneho draslíka je 1, máte mEq = [(58,65 mg) (1)] / 39,1 mg / mmol = 1,5 mEq.
Roztok obsahuje 30 mg NaCl (kuchynská soľ) na 400 ml roztoku. Roztok vyjadrite v miliekvivalentoch na liter (mEq / L). (Poznámka: molekulová hmotnosť NaCl je 58,44 g / mol.)
- Tentokrát má rozpustená látka valenciu 2, pretože NaCl sa delí na Na+ a Cl-. Rovnica na získanie mEq je preto [(30 mg) (2)] / (58,44 mg / mmol) = 1,027 mEq.
Pretože existuje 400 ml = 0,4 l, koncentrácia v mEq / L je preto 1,027 / 0,4 = 2,567 mEq / L.