KAJ JE NARAVNANO? (PRIMERI IZRAČUNA) - KEMIJA

Miliekvivalente , kot že ime pove, je ena tisočinka enakovredno. Čeprav gre za izraz koncentracije, ki je v primerjavi z molarnostjo malo koristna, se še vedno uporablja v fiziologiji in medicini, ker so nekatere snovi, ki jih zanimajo, električno napolnjene.

Se pravi, da so ionske snovi z nizko koncentracijo, zato se zunajcelična in medcelična koncentracija teh ionov, na primer: Na ⁺ , K ⁺ , Ca ²⁺ , Cl ^- in HCO ₃ , ponavadi izrazi v milekvivalentih / liter (mEq / L). Kot primer je koncentracija zunajceličnega kalija 5 mEq / L.

Milliequivalents se uporabljajo kot milimoli za označevanje koncentracije ionov v raztopini.

Enakovredna masa ali gram ekvivalent je količina snovi, ki lahko proizvede ali se združuje z enim molom negativnih nabojev ali z enim molom pozitivnih nabojev. To je tudi količina snovi, ki v reakciji z oksidno bazo nadomesti ali reagira z enim molom vodikovih ionov (H ⁺ ).

Če bi znanstvenike vprašali o njihovi preferenci med milimoli ali milliekvivalentom, bi v sozvočju odgovorili, da imajo raje milimole. Te so lažje razumeti, uporabljati in so neodvisne tudi od reakcije, ki se izvaja z analitom ali zanje zanimivimi vrstami.

Primeri izračuna

Element v raztopini

Vodna raztopina vsebuje 36 g kalcija v ionski obliki (Ca ²⁺ ) v 300 ml vode. Ob vedenju, da je atomska teža kalcija 40 u, njegova valenca pa 2: izračunajte koncentracijo kalcija v raztopini, izraženo v mEq / L.

Enakovredna teža elementa je enaka njegovi atomski teži, deljeni z valenco. Če izrazimo omenjeno atomsko maso v molih in vemo, da ima vsak mol kalcija dva ekvivalenta, imamo:

pEq = (40 g / mol) / (2 ekv. / mol)

= 20 g / ekv

Upoštevati je treba, da atomska teža nima enot (zunaj amu), medtem ko je ekvivalentna teža izražena v enotah (g / Eq). Zdaj izrazimo koncentracijo Ca ²⁺ v g / L:

Grami Ca ²⁺ / liter = 36 g / 0,3 L

= 120 g / L

Vemo pa, da ima vsak ekvivalent maso 20 g. Zato lahko v raztopini izračunamo skupne ekvivalente:

Ekvivalenti / liter = koncentracija (g / L) / ekvivalentna teža (g / Eq)

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

= 6 Eq / L

In vsak ekvivalent končno vsebuje 1000 miliekvivalentov:

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

= 6000 mEq / L

Podstavek ali alkalije

Osnova, po Bronsted-Lowryju, je spojina, ki je sposobna sprejemati protone. Medtem ko je za Lewisa osnova, je spojina sposobna odpovedati ali deliti par elektronov.

Izračunati želimo koncentracijo raztopine 50 mg kalcijevega hidroksida Ca (OH) ₂ v mEq / L v 250 ml vodne raztopine. Molarna masa kalcijevega hidroksida je 74 g / mol.

Nadaljujemo z naslednjo formulo:

Ekvivalentna teža baze = molekulska masa / hidroksilno število

In zato,

Ekvivalentna teža Ca (OH) ₂ = molekulska masa / 2

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

= 37 g / ekv

Enakovredna teža se lahko izrazi kot mg / mEq (37 mg / mEq), kar poenostavi izračun. Imamo 250 ml ali 0,250 L raztopine, prostornina, v kateri se raztopi 50 mg Ca (OH) ₂ ; raztopimo raztopljene za liter:

mg kalcijevega hidroksida / L = 50 mg (1 L / 0,25 L)

= 200 mg / L

Potem je dr.

mEq / L = koncentracija (mg / L) / pEq (mg / mEq)

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

= 5,40 mEq / L

Kislina

Ekvivalentna teža kisline je enaka molarni masi, deljeni s številom vodika. Če poznamo to, analiza ortofosforne kisline (H ₃ PO ₄ ) kaže, da jo je mogoče popolnoma disociirati na naslednji način:

H ₃ PO4 <=> 3 H ⁺ + PO ₄^3-

V tem primeru:

pEq = pm / 3

Ker fosforjeva kislina disociira, sprosti 3 H ⁺ ione , torej 3 molove pozitivnega naboja. Vendar pa lahko fosforjevo kislino nepopolno disociira v H ₂ PO4 ^- ali HPO ₄^2- .

V prvem primeru:

pEq = pm / 1

Ker fosforjeva kislina tvori H ₂ PO ₄^- sprošča samo en H ⁺ .

V drugem primeru:

pEq = pm / 2

Ker fosforjeva kislina tvori HPO ₄^2- sprošča 2 H ⁺ .

Koliko mEq / L bo vodna raztopina 15 gramov dibazičnega natrijevega fosfata (Na ₂ HPO ₄ ), katere molska masa je 142 g / mol in raztopljena v 1 litru raztopine?

PEQ Na ₂ HPO4 = molekularna teža / 2

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

= 71 g / ekv

In izračunamo Eq / L:

Eq / L = (grami / liter) / (grami / ekvivalent)

= (15 g / l) / (71 g / ekv.)

= 0,211 Eq / L

Končno pomnožimo to vrednost s 1000:

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

= 211 mEq / L Na ₂ HPO ₄

Rust kovine

Ekvivalentna teža oksida je enaka njegovi molarni masi, deljeni s podpisom kovine, pomnoženim z valenco kovine.

Raztopina vsebuje 40 gramov barijevega oksida (BaO), raztopljenega v 200 ml vodne raztopine. Izračunajte število milikvivalentov BaO v tej količini. Molarna masa barijevega oksida je 153,3 g / mol.

pEq BaO = (molekulska teža) / (podpis Ba valenca Ba)

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

= 76,65 g / ekv

Vemo pa, da je 40 g raztopljenega BaO:

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

= 0,52 ekv. / 200 ml

Če izvedemo delitev zgoraj, bomo imeli ustrezne ekvivalente v 1 litru raztopine; izjava zahteva, da smo v 200 ml. Na koncu pomnožimo dobljeno vrednost s 1000:

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

= 520 mEq / 200 ml

Sol

Za izračun ekvivalentne teže soli se uporablja isti postopek, ki se uporablja za kovinski oksid.

Zaželeno je, da se iz raztopine soli, ki vsebuje 20 gramov / liter, pridobi 50 mEq železovega klorida (FeCl ₃ ). Molekulska teža železovega klorida je 161,4 g / mol: kakšen volumen raztopine je treba vzeti?

Izračunamo njegovo ekvivalentno maso:

pEq FeCl ₃ = (161,4 g / mol) / (1 x 3 ekv / mol)

= 53,8 g / ekv

Toda v raztopini je 20 g in želimo določiti, koliko skupnih FeCl ₃ ekvivalentov je raztopljenih:

Eq / L = koncentracija (g / L) / ekvivalentna teža (g / Eq)

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

= 0,37 ekv / L FeCl ₃

Vrednost, ki je v milivivalentih, je:

Železov klorid mEq / L = 0,37 Eq / L 1000 mEq / Eq

= 370 mEq / L FeCl ₃

Ne želimo pa 370 mEq ampak 50 mEq. Zato se volumen V, ki ga je treba vzeti, izračuna na naslednji način:

V = 50 mEq (1000 ml / 370 mEq)

= 135,14 ml

Ta rezultat smo dobili s faktorjem pretvorbe, čeprav bi lahko delovalo tudi preprosto pravilo treh.

Končni komentar

Ekvivalenti so povezani z nabojem komponent reakcije. Število ekvivalentov kationa reagira z istim številom ekvivalentov aniona, da tvori isto število ekvivalentov proizvedene soli.

To predstavlja prednost pri poenostavitvi stehiometričnih izračunov, saj v mnogih primerih odpravlja potrebo po uravnoteženju enačb; postopek, ki je lahko okoren. To je prednost, ki jo imajo milijonski ekvivalenti pred milimoli.

Reference

Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). CENGAGE Učenje.
Day, R., & Underwood, A. (1989). Kvantitativna analitična kemija (peta izdaja). Dvorana PEARSON Prentice.
Wikipedija. (2019). Enakovredno. Pridobljeno: es.wikipedia.org
Kemija. (sf). Določitev ekvivalentne mase kislin. Pridobljeno: fullquimica.com
Beck, Kevin. (6. november 2019). Kako izračunati milikvivalent. Sciaching.com. Pridobljeno: sciaching.com

KAJ JE NARAVNANO? (PRIMERI IZRAČUNA) - KEMIJA - 2025