- Exemple de calcul
- Un element în soluție
- O bază sau alcaline
- Un acid
- Rugul unui metal
- O sare
- Comentariu final
- Referințe
Miliechivalentul , așa cum sugerează și numele, este o miime de un echivalent. Deși este o expresie a concentrării de mică folosință, în comparație cu molaritatea, ea continuă să fie utilizată în fiziologie și medicină, deoarece unele substanțe de interes pentru ele sunt încărcate electric.
Adică sunt substanțe ionice care au o concentrație scăzută, astfel încât concentrația extracelulară și intracelulară a acestor ioni, de exemplu: Na + , K + , Ca 2+ , Cl - și HCO 3 , sunt de obicei exprimate în miliequivalenți / litru (mEq / L). Ca exemplu, concentrația extracelulară de potasiu este de 5 mEq / L.
Milioechivalenții sunt folosiți ca milimetri pentru a indica concentrația ionilor în soluție.
Greutatea echivalentă sau echivalentul gramului este cantitatea unei substanțe care este capabilă să producă sau să combine cu un mol de sarcini negative sau cu o molă de încărcări pozitive. De asemenea, este cantitatea unei substanțe care înlocuiește sau reacționează cu un mol de ioni de hidrogen (H + ) într-o reacție oxid-bază.
Dacă oamenii de știință ar fi întrebați despre preferința lor dintre milimetri sau miliequivalenți, ei ar răspunde la unison că preferă milimolele. Acestea sunt mai ușor de înțeles, de utilizat și sunt, de asemenea, independente de reacția care se realizează cu analitul sau speciile de interes.
Exemple de calcul
Un element în soluție
O soluție apoasă conține 36 g de calciu sub formă ionică (Ca 2+ ) în 300 ml. Știind că greutatea atomică a calciului este 40 u, iar valența sa este 2: calculați concentrația de calciu în soluția exprimată în mEq / L.
Greutatea echivalentă a unui element este egală cu greutatea sa atomică divizată la valența sa. Exprimând greutatea atomică menționată în alunițe și știind că fiecare mol de calciu are două echivalente, avem:
pEq = (40 g / mol) / (2 ech. / mol)
= 20 g / ech
Trebuie menționat că greutatea atomică nu are unități (în afara amu), în timp ce greutatea echivalentă este exprimată în unități (g / ech.). Acum exprimăm concentrația de Ca2 + în g / L:
Grame de Ca 2+ / litru = 36 g / 0,3 L
= 120 g / L
Știm însă că fiecare echivalent are o masă de 20 g. Prin urmare, putem calcula echivalențele totale în soluție:
Echivalente / litru = concentrație (g / L) / greutate echivalentă (g / ech.)
Egal / L = (120 g / L) / (20 g / ech.)
= 6 ech. / L
Și fiecare echivalent conține în sfârșit 1000 de echivalenți:
mEq / L = 6 Eq / L 1000 mEq / Eq
= 6.000 mEq / L
O bază sau alcaline
O bază, conform Bronsted-Lowry, este un compus care este capabil să accepte protonii. În timp ce pentru Lewis, o bază este un compus capabil să renunțe sau să partajeze o pereche de electroni.
Vrem să calculăm concentrația în mEq / L a unei soluții de 50 mg hidroxid de calciu, Ca (OH) 2 , în 250 ml soluție apoasă. Masa molară a hidroxidului de calciu este egală cu 74 g / mol.
Procedăm cu următoarea formulă:
Greutatea echivalentă a unei baze = greutate moleculară / număr hidroxil
Prin urmare,
Greutatea echivalentă a Ca (OH) 2 = greutatea moleculară / 2
pEq = (74 g / mol) / (2 ech. / mol)
= 37 g / ech
Greutatea echivalentă poate fi exprimată în mg / mEq (37 mg / mEq) ceea ce simplifică calculul. Avem 250 ml sau 0,250 L soluție, volumul în care se dizolvă 50 mg de Ca (OH) 2 ; calculăm cele dizolvate pentru un litru:
mg hidroxid de calciu / L = 50 mg (1 L / 0,25 L)
= 200 mg / L
Apoi,
mEq / L = concentrație (mg / L) / pEq (mg / mEq)
= (200 mg / L) / (37 mg / mEq)
= 5,40 mEq / L
Un acid
Greutatea echivalentă a unui acid este egală cu masa sa molară, împărțită la numărul său de hidrogen. Știind acest lucru, analiza acidului ortofosforic (H 3 PO 4 ) arată că acesta poate fi complet disociat în felul următor:
H 3 PO4 <=> 3 H + + PO 4 3-
În acest caz:
pEq = pm / 3
Deoarece acidul fosforic se disociază eliberarea de ioni H + , adică 3 moli de încărcare pozitivă. Cu toate acestea, acidul fosforic poate disocia în mod incomplet H 2 PO4 - sau HPO 4 2- .
În primul caz:
pEq = pm / 1
Deoarece acidul fosforic pentru a forma H 2 PO 4 - eliberează doar un H + .
În al doilea caz:
pEq = pm / 2
Deoarece acidul fosforic pentru a forma HPO 4 2- eliberează 2 H + .
Deci, câte mEq / L va avea o soluție apoasă de 15 grame de fosfat de sodiu dibazic (Na 2 HPO 4 ), a cărei masă molară este 142 g / mol și este dizolvată în 1 litru de soluție?
pEq Na 2 HPO4 = greutate moleculară / 2
= (142 g / mol) / (2 mEq / mol)
= 71 g / ech
Și calculăm Eq / L:
Egal / L = (grame / litru) / (grame / echivalent)
= (15 g / L) / (71 g / ech.)
= 0,211 Egal / L
În sfârșit, înmulțim această valoare cu 1000:
mEq / L = 0.211 Eq / L 1000 mEq / Eq
= 211 mEq / l Na 2 HPO 4
Rugul unui metal
Greutatea echivalentă a unui oxid este egală cu masa molară a acestuia împărțită prin indiciul metalului înmulțit cu valența metalului.
O soluție conține 40 de grame de oxid de bariu (BaO) dizolvat în 200 ml de soluție apoasă. Calculați numărul de miliequivalenți de BaO în volumul respectiv. Masa molară a oxidului de bariu este de 153,3 g / mol.
pEq de BaO = (greutate moleculară) / (Ba valence Ba subscript)
= (153,3 g / mol) / (1 x 2)
= 76,65 g / ech
Știm însă că există 40 g de BaO dizolvat, deci:
Egală / 200 mL = (40 g Ba / 200 ml) / (76,65 g / ech.)
= 0,52 ech. / 200 ml
Rețineți că, dacă realizăm diviziunea de mai sus, vom avea echivalentele în 1 litru de soluție; declarația ne cere să fim în cei 200 ml. În sfârșit, înmulțim valoarea obținută cu 1000:
mEq / 200 mL = 0,52 ech. / 200 mL 1000 mEq / ech
= 520 mEq / 200 ml
O sare
Pentru a calcula greutatea echivalentă a unei sări, se urmărește aceeași procedură folosită pentru un oxid de metal.
Se dorește obținerea a 50 mEq de clorură ferică (FeCl 3 ) dintr-o soluție de sare conținând 20 grame / litru. Greutatea moleculară a clorurii ferice este de 161,4 g / mol: ce volum de soluție trebuie luat?
Calculăm greutatea echivalentă:
pEq FeCl 3 = (161,4 g / mol) / (1 x 3 ech. / mol)
= 53,8 g / ech
Dar în soluție există 20 g și dorim să determinăm câte echivalenți FeCl 3 total sunt dizolvați:
Egal / L = concentrație (g / L) / greutate echivalentă (g / ech.)
Egal / L = (20 g / L) / (53,8 g / ech.)
= 0,37 Egal / L FeCl 3
Valoarea care în milioane este:
Clorură ferică mEq / L = 0,37 Eq / L 1000 mEq / Eq
= 370 mEq / L FeCh 3
Dar nu vrem 370 mEq, ci 50 mEq. Prin urmare, volumul V care trebuie luat este calculat după cum urmează:
V = 50 mEq (1000 mL / 370 mEq)
= 135,14 ml
Acest rezultat a fost obținut prin factorul de conversie, deși ar fi funcționat și o regulă simplă de trei.
Comentariu final
Echivalentele sunt legate de încărcarea componentelor unei reacții. Un număr de echivalenți ai unui cation reacționează cu același număr de echivalenți ai unui anion pentru a forma același număr de echivalenți ai sării produse.
Acest lucru constituie un avantaj atunci când se simplifică calculele stoechiometrice, deoarece în multe cazuri elimină necesitatea echilibrării ecuațiilor; proces care poate fi greoi. Acesta este avantajul că miliequivalenții au peste milimetri.
Referințe
- Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie. (Ediția a VIII-a). CENGAGE Învățare.
- Day, R., & Underwood, A. (1989). Chimie analitică cantitativă (ediția a cincea). PEARSON Sala Prentice.
- Wikipedia. (2019). Echivalent. Recuperat de la: es.wikipedia.org
- Chimie. (Sf). Determinarea greutăților echivalente ale acizilor. Recuperat de la: fullquimica.com
- Beck, Kevin. (06 noiembrie 2019). Cum se calculează un miliequivalent. Sciencing.com. Recuperat de la: știința.com