Bilim dünyası, yaşamsal kavramı ifade etmenin farklı yollarıyla doludur. konsantrasyon, birim hacim başına mevcut olan bir şeyin miktarıdır. Bu "miktar" genellikle kütle birimlerine sahiptir, ancak ölçülebilen hemen hemen her şeyi içerebilir: gaz parçacıkları, fotonlar ve daha fazlası.
Söz konusu hacim genellikle bir çözüm, bir maddeyi içeren (bir çözünen bu bağlamda) bir sıvı içinde çözülmüş (bir çözücü).
Bir çözelti oluşturmak için katı bir çözücü içinde çözündüğünde, çözeltinin konsantrasyonu çeşitli şekillerde ifade edilebilir. Bu, kimyasalların birbirleriyle kütle bazında değil, boyuttan bağımsız olarak tek tek "parçaların" oranı temelinde reaksiyona girmeleriyle ilgilidir.
Mol kavramı ve eşdeğerleri ve dolayısıyla milimol ve milieşdeğerler, bu ilişkinin temelini oluşturur ve tıpta ve klinik farmakolojide hayati öneme sahiptir.
Benler ve Molekül Ağırlığı
Basit bir kimyasal reaksiyon örneğinde, bir atom potasyum (K), bir atom klor (Cl) ile reaksiyona girerek hiçbir şey kalmamış bir potasyum klorür (KCl) molekülü oluşturabilir. Ancak bunun nedeni potasyum atomları ile klor atomlarının aynı kütleye sahip olmaları değildir. Bunun yerine, bunun nedeni K ve Cl'nin 1'e 1 molar oranda reaksiyona girmesidir.
bir köstebek 6.02 × 10'dan oluşur23 bir maddenin indirgenemez "parçaları" (atomlar veya moleküller). Her elementin molar kütleveya tek bir molün gram cinsinden kütlesi periyodik element tablosunda verilmiştir (çevrimiçi versiyon için Kaynaklara bakın). Örneğin, karbon 12.11 g'a sahiptir. Bu, bir mol (1 mol) C atomunun 12.011 g kütleye sahip olduğu anlamına gelir.
Periyodik tabloda düşük atom numaralarından yüksek atom numaralarına doğru hareket ettikçe atomlar daha büyük hale geldiğinden, molar kütleler büyük ölçüde değişir, uranyum hidrojeninkinin 200 katından fazladır.
Benler ve Eşdeğerleri
Eşdeğer birim, bir çözelti oluşturmak için çözücü içinde çözünen maddeler çözündüğünde, dağılan parçacıkların sayısının çözünenin değerliliğine bağlı olduğu gerçeğini açıklamak için tanıtıldı. Örneğin, bir KCl molekülü çözündüğünde, iki iyon veya yüklü parçacıklar bırakır - bir K+ iyon ve bir Cl- iyon. Bu, KCl'nin 2 değerine sahip olduğu anlamına gelir.
Benzer şekilde, CaCl2 çözünen molekül başına üç iyona ayrılır (1 Ca+ ve 2 Cl-) ve dolayısıyla değeri 3'tür. Bu, bir eşdeğerin veya özellikle bir milieşdeğer:
mEq = \dfrac{(kütle)(değer)}{MW}
Bu denklem, hem kütlenin hem de MW'nin veya moleküler ağırlığın (molar kütle ile aynı, ancak tek atomlar yerine moleküllere uygulandığında) miligram olarak verildiğini varsayar.
Bu nedenle litre başına eşdeğerler bir konsantrasyon birimidir, ancak kimyada en yaygın olarak görülen birim, mEq/L.
mEq/L örnekleri
1. K+ konsantrasyonu 58.65 mg/L olan 750 mL çözeltide kaç mEq potasyum vardır? (Not: Periyodik tabloda verilen potasyumun molar kütlesi 39.1 g/mol'dür.)
- İlk olarak, bu çözeltideki toplam potasyum kütlesine ihtiyacınız vardır; bu, mg/L cinsinden konsantrasyonu çözelti hacmiyle çarparak elde edilir. litre:
(78.2 mg/L)(0.75 L) = 58.65 mg
Yukarıdaki denklemden ve elemental potasyumun değeri 1 olduğunda, mEq = [(58.65 mg)(1)]/39.1 mg/mmol = 1.5 mEq.
Bir çözelti, 400 mL çözelti başına 30 mg NaCl (sofra tuzu) içerir. Çözümü, litre başına milieşdeğer (mEq/L) cinsinden ifade edin. (Not: NaCl'nin moleküler ağırlığı 58.44 g/mol'dür.)
- Bu sefer, çözünenin değeri 2'dir, çünkü NaCl, Na'ya ayrılır.+ ve Cl-. mEq elde etmek için denklem bu nedenle [(30 mg)(2)]/(58.44 mg/mmol) = 1.027 mEq'dir.
400 mL = 0.4 L olduğundan, mEq/L cinsinden konsantrasyon 1.027/0.4 = 2.567 mEq/L'dir.