КАКВО Е МИЛИЕКВИВАЛЕНТНОТО? (ПРИМЕРИ ЗА ИЗЧИСЛЕНИЕ) - ХИМИЯ

В милиеквивалент, както подсказва името, е една хилядна от равностоен. Въпреки че това е израз на концентрация, който е малко полезен, в сравнение с моларността, той продължава да се използва във физиологията и медицината, тъй като някои вещества, които ги интересуват, са електрически заредени.

Тоест, те са йонни вещества, които имат ниска концентрация, така че извънклетъчната и вътреклетъчната концентрация на тези йони, например: Na ⁺, K ⁺, Ca ²⁺, Cl ^- и HCO ₃, обикновено се изразяват в милиеквиваленти / литър (mEq / L). Като пример, извънклетъчната концентрация на калий е 5 mEq / L.

Milliequivalents се използват като милимоли, за да покажат концентрацията на йони в разтвора.

Еквивалентното тегло или грам еквивалент е количеството на веществото, което може да произведе или комбинира с един мол отрицателни заряди или с един мол положителни заряди. Това също е количеството на веществото, което замества или реагира с един мол водородни йони (Н ⁺) в реакция на базата на оксид.

Ако учените бяха попитани за предпочитанията им между милимоли или милиеквиваленти, те биха отговорили в унисон, че предпочитат милимолите. Те са по-лесни за разбиране, използване и също са независими от реакцията, която се провежда с аналита или видове, които представляват интерес.

Примери за изчисление

Елемент в решение

Воден разтвор съдържа 36 g калций в йонна форма (Ca ²⁺) в 300 ml от него. Знаейки, че атомното тегло на калция е 40 u, а валентността му е 2: изчислете концентрацията на калций в разтвора, изразена в mEq / L.

Еквивалентното тегло на даден елемент е равно на неговото атомно тегло, разделено на неговата валентност. Изразявайки споменатото атомно тегло в бенки и знаейки, че всеки мол калций има два еквивалента, имаме:

pEq = (40 g / mol) / (2 Eq / mol)

= 20 g / екв

Трябва да се отбележи, че атомното тегло няма единици (извън amu), докато еквивалентното тегло се изразява в единици (g / Eq). Сега изразяваме концентрацията на Ca ²⁺ в g / L:

Грамове на Ca ²⁺ / литър = 36 g / 0,3 L

= 120 g / L

Но знаем, че всеки еквивалент има маса 20 g. Следователно, можем да изчислим общите еквиваленти в разтвора:

Еквиваленти / литър = концентрация (g / L) / еквивалентно тегло (g / Eq)

Eq / L = (120 g / L) / (20 g / Eq)

= 6 екв / л

И всеки еквивалент накрая съдържа 1000 милиеквивалента:

mEq / L = 6 Eq / L 1000 mEq / Eq

= 6000 mEq / L

Основа или основи

Според Бронстед-Лоури базата е съединение, което е способно да приема протони. Докато за Люис, базата е съединение, способно да се откаже или да сподели двойка електрони.

Искаме да изчислим концентрацията в mEq / L на разтвор от 50 mg калциев хидроксид, Ca (OH) ₂, в 250 ml воден разтвор. Моларната маса на калциев хидроксид е равна на 74 g / mol.

Продължаваме по следната формула:

Еквивалентното тегло на база = молекулно тегло / хидроксилно число

И следователно, Еквивалентното тегло на Ca (OH) ₂ = молекулно тегло / 2

pEq = (74 g / mol) / (2 Eq / mol)

= 37 g / екв

Еквивалентното тегло може да бъде изразено като mg / mEq (37 mg / mEq), което опростява изчислението. Имаме 250 mL или 0,250 L разтвор, обемът, в който са разтворени 50 mg Ca (OH) ₂; изчисляваме разтворените за литър:

mg калциев хидроксид / L = 50 mg (1 L / 0.25 L)

= 200 mg / L

Тогава, mEq / L = концентрация (mg / L) / pEq (mg / mEq)

= (200 mg / L) / (37 mg / mEq)

= 5.40 mEq / L

Киселина

Еквивалентното тегло на киселина е равно на нейната моларна маса, разделена на нейното водородно число. Знаейки това, анализът на ортофосфорната киселина (H ₃ PO ₄) показва, че тя може да бъде напълно разделена по следния начин:

H ₃ PO4 <=> 3 H ⁺ + PO ₄ ^3-

В такъв случай:

pEq = pm / 3

Тъй като фосфорната киселина се дисоциира, отделяйки 3 Н ⁺ йони, тоест 3 мола с положителен заряд. Въпреки това, фосфорна киселина може непълно дисоциира в Н ₂ РО4 ^- или HPO ₄ ^2-.

В първия случай:

pEq = pm / 1

Тъй като фосфорната киселина образува Н ₂ РО ₄ ^- освобождава само един Н ⁺.

Във втория случай:

pEq = pm / 2

Тъй като фосфорната киселина за образуване на HPO ₄ ^2- освобождава 2 Н ⁺.

И така, колко mEq / L ще има воден разтвор от 15 грама двуосновен натриев фосфат (Na ₂ HPO ₄), чиято моларна маса е 142 g / mol и е разтворена в 1 литър разтвор?

PEQ Na ₂ НРО 4 = молекулно тегло / 2

= (142 g / mol) / (2 mEq / mol)

= 71 g / екв

И изчисляваме Eq / L:

Eq / L = (грам / литър) / (грама / еквивалент)

= (15 g / L) / (71 g / Eq)

= 0,211 екв. / Л

Накрая умножаваме тази стойност на 1000:

mEq / L = 0,211 Eq / L 1000 mEq / Eq

= 211 милиеквивалента / л Na ₂ HPO ₄

Ръжда на метал

Еквивалентното тегло на оксид е равно на неговата моларна маса, разделена на индекса на метала, умножен по валентността на метала.

Разтвор съдържа 40 грама бариев оксид (BaO), разтворен в 200 ml воден разтвор. Изчислете броя на милиеквивалентите на BaO в този обем. Моларната маса на бариев оксид е 153,3 g / mol.

pEq на BaO = (молекулно тегло) / (индекс на валентност Ba)

= (153,3 g / mol) / (1 x 2)

= 76,65 g / екв

Но знаем, че има 40 g разтворен BaO, така че:

Eq / 200 mL = (40 g Ba / 200 mL) / (76.65 g / Eq)

= 0,52 екв. / 200 мл

Обърнете внимание, че ако извършим разделянето по-горе, ще имаме еквивалентите в 1 литър разтвор; изявлението ни иска да сме в 200 мл. Накрая умножаваме получената стойност на 1000:

mEq / 200 mL = 0.52 Eq / 200 mL 1000 mEq / Eq

= 520 mEq / 200 mL

А сол

За изчисляване на еквивалентното тегло на солта се спазва същата процедура, използвана за метален оксид.

Желателно е да се получи 50 mEq железен хлорид (FeCl ₃) от разтвор на солта, съдържащ 20 грама / литър. Молекулното тегло на железен хлорид е 161,4 g / mol: какъв обем на разтвора трябва да се вземе?

Изчисляваме нейното еквивалентно тегло:

PEQ FeCl ₃ = (161.4 грама / мол) / (1 х 3 екв / мол)

= 53,8 g / екв

Но има 20 g в разтвора и искаме да определим колко общо FeCl ₃ еквиваленти са разтворени:

Eq / L = концентрация (g / L) / еквивалентно тегло (g / Eq)

Eq / L = (20 g / L) / (53.8 g / Eq)

= 0.37 екв / L FeCl ₃

Стойност, която в милиеквивалентите е:

Железен хлорид mEq / L = 0,37 Eq / L 1000 mEq / Eq

= 370 милиеквивалента / L FeCl ₃

Но ние не искаме 370 mEq, а 50 mEq. Следователно обемът V, който трябва да се вземе, се изчислява, както следва:

V = 50 mEq (1000 mL / 370 mEq)

= 135.14 mL

Този резултат се получава чрез коефициент на преобразуване, въпреки че просто правило от три също би работило.

Заключителен коментар

Еквивалентите са свързани със заряда на компонентите на реакцията. Редица еквиваленти на катион реагират със същия брой еквиваленти на анион, образувайки същия брой еквиваленти на получената сол.

Това представлява предимство при опростяване на стехиометричните изчисления, тъй като в много случаи елиминира необходимостта от балансиране на уравненията; процес, който може да бъде тромав. Това е предимството, че милиеквивалентите имат над милимоли.

Препратки

Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. (2008 г.). Химия. (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
Day, R., & Underwood, A. (1989). Количествена аналитична химия (пето издание). PEARSON Prentice Hall.
Wikipedia. (2019). Еквивалентен. Възстановено от: es.wikipedia.org
Химия. (SF). Определяне на еквивалентни тегла на киселини. Възстановени от: fullquimica.com
Бек, Кевин. (06 ноември 2019 г.). Как да изчислим милиеквивалент. Sciencing.com. Възстановено от: sciaching.com

КАКВО Е МИЛИЕКВИВАЛЕНТНОТО? (ПРИМЕРИ ЗА ИЗЧИСЛЕНИЕ) - ХИМИЯ - 2025