วิธีการคำนวณมิลลิควิวาเลนท์

โลกวิทยาศาสตร์เต็มไปด้วยวิธีต่างๆ ในการแสดงแนวคิดที่สำคัญของ ความเข้มข้นซึ่งเป็นปริมาณของบางสิ่งที่มีอยู่ต่อหน่วยปริมาตร "ปริมาณ" นี้มักมีหน่วยของมวล แต่สามารถรวมทุกอย่างที่สามารถหาปริมาณได้: อนุภาคก๊าซ โฟตอน และอื่นๆ

ปริมาณที่เป็นปัญหามักจะเป็น สารละลายซึ่งเกี่ยวข้องกับสาร (เรียกว่า ตัวละลาย ในบริบทนี้) ละลายในของเหลว (เรียกว่า a ตัวทำละลาย).

เมื่อของแข็งละลายในตัวทำละลายเพื่อสร้างสารละลาย ความเข้มข้นของสารละลายสามารถแสดงออกได้หลายวิธี สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับข้อเท็จจริงที่ว่าสารเคมีทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกันไม่ได้ขึ้นอยู่กับมวล แต่ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของ "ชิ้น" แต่ละตัวโดยไม่คำนึงถึงขนาด

แนวคิดของโมลและค่าเทียบเท่า และด้วยเหตุนี้ มิลลิโมลและ มิลลิวินาทีซึ่งสนับสนุนความสัมพันธ์นี้ และมีความสำคัญอย่างยิ่งในด้านการแพทย์และเภสัชวิทยาทางคลินิก

ในตัวอย่างของปฏิกิริยาเคมีอย่างง่าย โพแทสเซียม (K) หนึ่งอะตอมสามารถทำปฏิกิริยากับคลอรีน (Cl) หนึ่งอะตอมเพื่อสร้างโมเลกุลโพแทสเซียมคลอไรด์ (KCl) โดยไม่มีอะไรเหลือ แต่นี่ไม่ใช่เพราะอะตอมของโพแทสเซียมและอะตอมของคลอรีนมีมวลเท่ากัน แต่เป็นเพราะ K และ Cl ทำปฏิกิริยาในอัตราส่วน 1 ต่อ 1 โมลาร์

อา ตุ่น ประกอบด้วย 6.02 × 10²³ "ชิ้น" ที่ลดไม่ได้ (อะตอมหรือโมเลกุล) ของสาร ทุกองค์ประกอบ มวลกรามหรือมวลของโมลเดี่ยวในหน่วยกรัมแสดงไว้ในตารางธาตุ (ดูแหล่งข้อมูลสำหรับเวอร์ชันออนไลน์) เช่น คาร์บอนมี 12.11 กรัม ซึ่งหมายความว่าอะตอม C หนึ่งโมล (1 โมล) มีมวล 12.011 กรัม

เนื่องจากอะตอมจะมีมวลมากขึ้นเมื่อคุณเคลื่อนที่จากเลขอะตอมที่ต่ำกว่าไปยังเลขอะตอมที่สูงกว่าในตารางธาตุ มวลโมลาร์จึงแปรผันอย่างมหาศาล โดยที่ยูเรเนียมมีมากกว่า 200 เท่าของไฮโดรเจน

หน่วยที่เทียบเท่าถูกนำมาใช้เพื่ออธิบายข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่อตัวถูกละลายในตัวทำละลายเพื่อสร้างสารละลาย จำนวนอนุภาคที่กระจัดกระจายขึ้นอยู่กับความจุของตัวถูกละลาย ตัวอย่างเช่น เมื่อหนึ่งโมเลกุลของ KCl ละลาย จะปล่อยไอออนสองอันหรืออนุภาคที่มีประจุ − a K⁺ ไอออนและ Cl^- ไอออน. ซึ่งหมายความว่า KCl มีเวเลนซ์เท่ากับ 2

ในทำนองเดียวกัน CaCl₂ แยกออกเป็นสามไอออนต่อโมเลกุลของตัวถูกละลาย (1 Ca⁺ และ 2 Cl^-) จึงมีค่าความจุเท่ากับ 3 สิ่งนี้นำไปสู่คำจำกัดความของสิ่งที่เทียบเท่าหรือเฉพาะ a เทียบเท่า:

สมการนี้อนุมานว่าทั้งมวลและ MW หรือน้ำหนักโมเลกุล (เหมือนกับมวลโมลาร์แต่นำไปใช้กับโมเลกุลแทนที่จะเป็นอะตอมเดี่ยว) ให้หน่วยเป็นมิลลิกรัม

เทียบเท่าต่อลิตรจึงเป็นหน่วยของความเข้มข้น แต่หน่วยที่เห็นได้ทั่วไปที่สุดในวิชาเคมีคือ mEq/L.

1. โพแทสเซียมในสารละลาย 750 มล. ที่มีความเข้มข้น K+ เท่ากับ 58.65 มก./ลิตร มีโพแทสเซียมกี่ mEq? (หมายเหตุ: มวลโมลาร์ของโพแทสเซียม ในตารางธาตุ คือ 39.1 กรัม/โมล)

• ขั้นแรก คุณต้องใช้มวลรวมของโพแทสเซียมในสารละลายนี้ ซึ่งได้จากการคูณความเข้มข้นเป็น มก./ลิตร ด้วยปริมาตรของสารละลาย เป็นลิตร:
  (78.2 มก./ลิตร)(0.75 ลิตร) = 58.65 มก.
  จากสมการข้างต้น และด้วยความจุของธาตุโพแทสเซียมเท่ากับ 1 คุณจะได้ mEq = [(58.65 มก.)(1)]/39.1 มก./มิลลิโมล = 1.5 mEq.

สารละลายประกอบด้วย NaCl (เกลือแกง) 30 มก. ต่อสารละลาย 400 มล. แสดงสารละลายในรูปของมิลลิควิวาเลนต์ต่อลิตร (mEq/L) (หมายเหตุ: น้ำหนักโมเลกุลของ NaCl คือ 58.44 ก./โมล)

• คราวนี้ ตัวถูกละลายมีความจุเป็น 2 เนื่องจาก NaCl แยกออกเป็น Na⁺ และ Cl^-. สมการเพื่อให้ได้ mEq คือ [(30 mg)(2)]/(58.44 mg/mmol) = 1.027 mEq
  เนื่องจากมี 400 มล. = 0.4 ลิตร ความเข้มข้นใน mEq/L จึงเป็น 1.027/0.4 = 2.567 mEq/L