Ce este miliechivalentul? (Exemple de calcul)

1479
David Holt

miliechivalent, după cum sugerează și numele său, este o miime dintr-un echivalent. Deși este o expresie a concentrației care este de puțin folos, în comparație cu molaritatea, ea continuă să fie utilizată în fiziologie și medicină, deoarece unele substanțe de interes în acestea sunt încărcate electric..

Adică sunt substanțe ionice care au o concentrație scăzută, deci concentrația extracelulară și intracelulară a acestor ioni, de exemplu: Na+, K+, ACDouă+, Cl- și HCO3, ele sunt de obicei exprimate în miliechivalenți / litru (mEq / L). De exemplu, concentrația extracelulară de potasiu este de 5 mEq / L.

Milieechivalenții sunt folosiți ca milimoli pentru a indica concentrația ionilor în soluție.

Greutatea echivalentă sau gramul echivalent este cantitatea unei substanțe care este capabilă să producă sau să se combine cu un mol de sarcini negative sau cu un mol de sarcini pozitive. Este, de asemenea, cantitatea de substanță 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 între milimoli sau miliechivalenți, ei ar răspunde la unison că preferă milimolii. Acestea sunt mai ușor de înțeles, de utilizat și sunt, de asemenea, independente de reacția care se efectuează cu analitul sau speciile de interes..

Indice articol

  • 1 Exemple de calcul
    • 1.1 Un element în soluție
    • 1.2 O bază sau alcalii
    • 1.3 Un acid
    • 1.4 Oxid metalic
    • 1,5 A sare
  • 2 Comentariu final
  • 3 Referințe

Exemple de calcul

Un element în soluție

O soluție apoasă conține 36 g de calciu sub formă ionică (CaDouă+) în 300 mL din acesta. Știind că greutatea atomică a calciului este de 40 u, iar valența acestuia este de 2: calculați concentrația de calciu din soluția exprimată în mEq / L.

Greutatea echivalentă a unui element este egală cu greutatea sa atomică împărțită la valența sa. Exprimând greutatea atomică în moli și știind că fiecare mol de calciu are doi echivalenți, avem:

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

= 20 g / echiv

Trebuie remarcat faptul că greutatea atomică nu are unități (în afara amu), în timp ce greutatea echivalentă este exprimată în unități (g / Eq). Acum exprimăm concentrația de Ca.Două+ în g / L:

Gramele de CaDouă+/ litru = 36 g / 0,3 L

= 120 g / L

Dar știm că fiecare echivalent are o masă de 20 g. Prin urmare, putem calcula echivalenții totali în soluție:

Echivalenți / litru = concentrație (g / L) / greutate echivalentă (g / Eq)

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

= 6 Eq / L

Și fiecare echivalent conține în cele din urmă 1000 de miliechivalenți:

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

= 6.000 mEq / L

O bază sau alcalii

O bază, conform lui Bronsted-Lowry, este un compus capabil să accepte protoni. În timp ce pentru Lewis, o bază este un compus capabil să renunțe sau să împartă o pereche de electroni.

Vrem să calculăm concentrația în mEq / L a unei soluții de 50 mg de hidroxid de calciu, Ca (OH)Două, în 250 ml soluție apoasă. Masa molară a hidroxidului de calciu este egală cu 74 g / mol.

Continuăm cu următoarea formulă:

Greutatea echivalentă a unei baze = greutate moleculară / număr hidroxil

Prin urmare,

Greutatea echivalentă a Ca (OH)Două = greutate moleculară / 2

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

= 37 g / echiv

Greutatea echivalentă poate fi exprimată ca mg / mEq (37 mg / mEq) ceea ce simplifică calculul. Avem 250 mL sau 0,250 L de soluție, volumul în care sunt dizolvate cele 50 mg de Ca (OH).Două; calculăm dizolvat pentru un litru:

mg de hidroxid de calciu / L = 50 mg (1 L / 0,25 L)

= 200 mg / L

Mai tarziu,

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. Cunoscând acest lucru, analiza acidului ortofosforic (H3PO4) arată că poate fi complet disociat după cum urmează:

H3PO4  <=>  3 H+   +   PO43-

În acest caz:

pEq = pm / 3

Deoarece acidul fosforic se disociază eliberând ioni 3 H+, adică 3 moli de sarcină pozitivă. Cu toate acestea, acidul fosforic se poate disocia incomplet în HDouăPO4- sau HPO4Două-.

În primul caz:

pEq = pm / 1

Deoarece acidul fosforic formează HDouăPO4- eliberați doar un H+.

În al doilea caz:

pEq = pm / 2

Deoarece acidul fosforic formează HPO4Două- eliberați 2H+.

Deci, câte mEq / L va avea o soluție apoasă de 15 grame de fosfat dibazic de sodiu (NaDouăHPO4), a cărui masă molară este de 142 g / mol și este dizolvată în 1 litru de soluție?

pEq NaDouăHPO4 = greutate moleculară / 2

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

= 71 g / echiv

Și calculăm Eq / L:

Eq / L = (grame / litru) / (grame / echivalent)

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

= 0,211 Eq / L

În cele din urmă, înmulțim această valoare cu 1000:

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

= 211 mEq / L de NaDouăHPO4

Rugina unui metal

Greutatea echivalentă a unui oxid este egală cu masa sa molară împărțită la indicele metalului înmulțit cu valența metalului..

O soluție conține 40 de grame de oxid de bariu (BaO) dizolvat în 200 ml soluție apoasă. Calculați numărul de miliechivalenți de BaO în volumul respectiv. Masa molară a oxidului de bariu este de 153,3 g / mol.

pEq de BaO = (greutate moleculară) / (indice Ba valență Ba)

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

= 76,65 g / echiv

Dar știm că există 40 g de BaO dizolvat, deci:

Eq / 200 mL = (40 g Ba / 200 mL) / (76,65 g / Eq)

= 0,52 echiv. / 200 ml

Rețineți că, dacă vom efectua diviziunea de mai sus, vom avea echivalenții în 1 litru de soluție; declarația ne cere să fim în 200 mL. În cele din urmă, înmulțim valoarea obținută cu 1000:

mEq / 200 mL = 0,52 Eq / 200 mL 1000 mEq / Eq

= 520 mEq / 200 mL

O sare

Pentru a calcula greutatea echivalentă a unei sări, se urmează aceeași procedură utilizată pentru un oxid de metal..

Se dorește obținerea a 50 mEq de clorură ferică (FeCl3) dintr-o soluție de sare care conține 20 de grame / litru. Greutatea moleculară a clorurii ferice este de 161,4 g / mol: ce volum al soluției trebuie luat?

Calculăm greutatea sa echivalentă:

pEq FeCl3 = (161,4 g / mol) / (1 x 3 Eq / mol)

= 53,8 g / echiv

Dar în soluție există 20 g și vrem să determinăm câte echivalenți totali de FeCl3 sunt dizolvate:

Eq / L = concentrație (g / L) / greutate echivalentă (g / Eq)

Eq / L = (20 g / L) / (53,8 g / Eq)

= 0,37 Eq / L FeCl3

Valoarea care în miliechivalenți este:

clorură ferică mEq / L = 0,37 Eq / L 1000 mEq / Eq

= 370 mEq / L FeCl3

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

Echivalenții sunt legați de sarcina 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 la simplificarea calculelor stoichiometrice, deoarece în multe cazuri elimină necesitatea echilibrării ecuațiilor; proces care poate fi greoi. Acesta este avantajul pe care îl au miliechivalenții față de milimoli.

Referințe

  1. Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie. (Ed. A VIII-a). CENGAGE Învățare.
  2. Day, R. și Underwood, A. (1989). Chimie analitică cantitativă (ediția a cincea). PEARSON Prentice Hall.
  3. Wikipedia. (2019). Echivalent. Recuperat de pe: es.wikipedia.org
  4. Chimie. (s.f.). Determinarea greutăților echivalente ale acizilor. Recuperat de pe: fullquimica.com
  5. Beck, Kevin. (06 noiembrie 2019). Cum se calculează un miliechivalent. Sciencing.com. Recuperat de pe: sciencing.com

Nimeni nu a comentat acest articol încă.