- Приклади розрахунків
- Елемент у розчині
- Основа або луги
- Кислота
- Іржа металу
- Сіль
- Остаточний коментар
- Список літератури
Мілліеквіваленти , як випливає з назви, є однотисячний еквівалентом. Хоча це вираження концентрації, яке мало приносить користь, порівняно з молярністю, воно продовжує використовуватись у фізіології та медицині, оскільки деякі речовини, що цікавлять їх, електрично заряджаються.
Тобто вони є іонними речовинами, які мають низьку концентрацію, тому позаклітинна та внутрішньоклітинна концентрація цих іонів, наприклад: Na + , K + , Ca 2+ , Cl - та HCO 3 , зазвичай виражається в міліеквівалентів / л (mEq / L). Як приклад, концентрація позаклітинного калію становить 5 мЕкв / л.
Міліеквіваленти використовують як мілімолі для позначення концентрації іонів у розчині.
Еквівалент ваги або грам еквівалент - це кількість речовини, яка здатна утворювати або поєднувати з одним молем негативних зарядів або з одним молем позитивних зарядів. Це також кількість речовини, яка замінює або реагує одним молем іонів водню (Н + ) в реакції оксиду-основи.
Якби вчених запитали про їх перевагу між мілімолями або міліеквівалентами, вони в унісон відповіли б, що вони віддають перевагу мілімолам. Вони легші для розуміння, використання та не залежать від реакції, що проводиться з аналітом або видовими видами.
Приклади розрахунків
Елемент у розчині
Водний розчин містить 36 г кальцію в іонній формі (Са 2+ ) у 300 мл його. Знаючи, що атомна маса кальцію дорівнює 40 од, а його валентність дорівнює 2: обчисліть концентрацію кальцію в розчині, виражену в мЕкв / л.
Еквівалентна маса елемента дорівнює його атомній вазі, поділеній на його валентність. Виражаючи зазначену атомну масу в родимах і знаючи, що кожен моль кальцію має два еквіваленти, ми маємо:
pEq = (40 г / моль) / (2 екв. / моль)
= 20 г / екв
Слід зазначити, що атомна маса не має одиниць (поза аму), тоді як еквівалентна вага виражається в одиницях (г / екв.). Тепер ми виражаємо концентрацію Са 2+ в г / л:
Грамів Са 2+ / літр = 36 г / 0,3 л
= 120 г / л
Але ми знаємо, що кожен еквівалент має масу 20 гр. Тому ми можемо обчислити загальні еквіваленти в розчині:
Еквіваленти / літр = концентрація (г / л) / еквівалентна вага (г / екв.)
Eq / L = (120 г / л) / (20 г / екв.)
= 6 екв / л
І кожен еквівалент, нарешті, містить 1000 міліеквівалентів:
mEq / L = 6 екв / л 1000 мЕкв / екв
= 6000 мекв / л
Основа або луги
За словами Бронстеда-Лоурі, основа є сполукою, здатною приймати протони. У той час як для Льюїса основа є сполукою, здатною відмовитись або поділитися парою електронів.
Ми хочемо обчислити концентрацію розчину 50 мг гідроксиду кальцію Са (ОН) 2 у 250 мл водного розчину в мЕкв / л . Молярна маса гідроксиду кальцію дорівнює 74 г / моль.
Переходимо до наступної формули:
Еквівалентна маса основи = молекулярна маса / гідроксильне число
І таким чином,
Еквівалентна маса Са (ОН) 2 = молекулярна маса / 2
pEq = (74 г / моль) / (2 екв. / моль)
= 37 г / екв
Еквівалентну масу можна виразити у мг / мЕкв (37 мг / мЕкв), що спрощує обчислення. Маємо 250 мл або 0,250 л розчину, об'єм, в якому розчинено 50 мг Са (ОН) 2 ; обчислюємо розчинені на літр:
мг гідроксиду кальцію / L = 50 мг (1 л / 0,25 л)
= 200 мг / л
Тоді,
mEq / L = концентрація (мг / л) / pEq (мг / мЕкв)
= (200 мг / л) / (37 мг / мЕкв)
= 5,40 мЕкв / л
Кислота
Еквівалентна маса кислоти дорівнює її молярній масі, поділеній на число водню. Знаючи це, аналіз ортофосфорної кислоти (H 3 PO 4 ) показує, що вона може бути повністю дисоційована наступним чином:
H 3 PO4 <=> 3 H + + PO 4 3-
В цьому випадку:
pEq = pm / 3
Оскільки фосфорна кислота дисоціює, вивільняючи 3 іони Н + , тобто 3 молі позитивного заряду. Однак фосфорна кислота може повністю дисоціювати на H 2 PO4 - або HPO 4 2- .
У першому випадку:
pEq = pm / 1
Оскільки фосфорна кислота утворює Н 2 ПО 4 - вивільняє лише одну Н + .
У другому випадку:
pEq = pm / 2
Оскільки фосфорна кислота утворює HPO 4 2- вивільняє 2 H + .
Отже, скільки мекв / л матиме водний розчин 15 грам двоосновного фосфату натрію (Na 2 HPO 4 ), молярна маса якого становить 142 г / моль і розчинений в 1 літрі розчину?
pEq Na 2 HPO4 = молекулярна маса / 2
= (142 г / моль) / (2 мЕкв / моль)
= 71 г / екв
І ми обчислюємо Eq / L:
Eq / L = (грам / літр) / (грам / еквівалент)
= (15 г / л) / (71 г / екв.)
= 0,211 екв / л
Нарешті множимо це значення на 1000:
mEq / L = 0,211 екв / л 1000 мЕкв / екв
= 211 мЕкв / л Na 2 HPO 4
Іржа металу
Еквівалентна маса оксиду дорівнює його мольній масі, поділеній на індекс індексу, помножений на валентність металу.
Розчин містить 40 грам оксиду барію (BaO), розчиненого в 200 мл водного розчину. Обчисліть кількість міліеквівалентів BaO в тому обсязі. Молярна маса оксиду барію - 153,3 г / моль.
pEq BaO = (молекулярна маса) / (підпис індексу валентності Ba)
= (153,3 г / моль) / (1 х 2)
= 76,65 г / екв
Але ми знаємо, що існує 40 г розчиненого BaO, так що:
Екв. / 200 мл = (40 г Ba / 200 мл) / (76,65 г / екв.)
= 0,52 екв. / 200 мл
Зверніть увагу, що якщо ми виконаємо ділення вище, ми матимемо еквіваленти в 1 літрі розчину; заява просить нас бути в 200 мл. Нарешті, множимо отримане значення на 1000:
mEq / 200 мл = 0,52 екв. / 200 мл 1000 мЕкв / екв
= 520 мекв / 200 мл
Сіль
Для обчислення еквівалентної ваги солі дотримується та сама процедура, що застосовується для оксиду металу.
Бажано отримати 50 мЕкв хлориду заліза (FeCl 3 ) з розчину солі, що містить 20 грам / літр. Молекулярна маса хлориду заліза становить 161,4 г / моль: який об'єм розчину потрібно взяти?
Обчислюємо його еквівалентну вагу:
pEq FeCl 3 = (161,4 г / моль) / (1 х 3 екв. / моль)
= 53,8 г / екв
Але в розчині є 20 г, і ми хочемо визначити, скільки загальних розчинених FeCl 3 еквівалентів розчинено:
Eq / L = концентрація (г / л) / еквівалентна вага (г / екв.)
Eq / L = (20 г / л) / (53,8 г / екв.)
= 0,37 екв. / Л FeCl 3
Значення, що в міліеквівалентів становить:
Хлорид заліза mEq / L = 0,37 Eq / L 1000 mEq / Eq
= 370 мЕкв / л FeCl 3
Але ми не хочемо 370 mEq, а 50 mEq. Тому об'єм V, який потрібно взяти, обчислюється так:
V = 50 мекв (1000 мл / 370 мекв)
= 135,14 мл
Цей результат був отриманий коефіцієнтом конверсії, хоча просте правило трьох також працювало.
Остаточний коментар
Еквіваленти пов'язані із зарядом компонентів реакції. Ряд еквівалентів катіону реагує з однаковою кількістю еквівалентів аніона, утворюючи однакову кількість еквівалентів отриманої солі.
Це є перевагою при спрощенні стехіометричних обчислень, оскільки в багатьох випадках це виключає необхідність збалансувати рівняння; процес, який може бути громіздким. Це та перевага, яку мають міліеквіленти над мілімолями.
Список літератури
- Віттен, Девіс, Пек і Стенлі. (2008). Хімія. (8-е видання). CENGAGE Навчання.
- Day, R., & Underwood, A. (1989). Кількісна аналітична хімія (п. Ред.). PEARSON Prentice Hall.
- Вікіпедія. (2019). Еквівалент. Відновлено з: es.wikipedia.org
- Хімія. (sf). Визначення еквівалентної ваги кислот. Відновлено з: fullquimica.com
- Бек, Кевін. (06 листопада 2019 р.). Як обчислити міліеквівалент. Sciaching.com. Відновлено: sciaching.com