ANO ANG MILLIEQUIVALENT? (HALIMBAWA NG PAGKALKULA) - CHEMISTRY

Ang milliequivalent , tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan, ay isang libo ng isang katumbas. Bagaman ito ay isang pagpapahayag ng konsentrasyon na walang gaanong gamit, kumpara sa molarya, patuloy itong ginagamit sa pisyolohiya at gamot dahil ang ilang mga sangkap ng interes sa kanila ay sinisingil ng electrically.

Iyon ay, ang mga ito ay mga sangkap na ionic na may mababang konsentrasyon, kaya ang extracellular at intracellular na konsentrasyon ng mga ions na ito, halimbawa: Na ⁺ , K ⁺ , Ca ²⁺ , Cl ^- at HCO ₃ , ay karaniwang ipinahayag sa milliequivalents / litro (mEq / L). Bilang isang halimbawa, ang konsentrasyon ng extracellular potassium ay 5 mEq / L.

Ang mga milliequivalents ay ginagamit tulad ng mga milimol upang maipahiwatig ang konsentrasyon ng mga ions sa solusyon.

Ang katumbas na timbang o katumbas ng gramo ay ang halaga ng isang sangkap na may kakayahang gumawa o pagsamahin sa isang nunal ng negatibong singil o sa isang nunal ng positibong singil. Ito rin ang dami ng isang sangkap na pumapalit o nag-reaksyon sa isang nunal ng mga hydrogen ions (H ⁺ ) sa isang reaksyon na base sa oxide.

Kung tinanong ang mga siyentipiko tungkol sa kanilang kagustuhan sa pagitan ng mga milimol o milliequivalent, sasagot sila nang magkakaisa na mas gusto nila ang mga milimol. Ang mga ito ay madaling maunawaan, gamitin, at malaya din sa reaksyon na isinasagawa kasama ang analyte o species ng interes.

Mga halimbawa ng pagkalkula

Isang elemento sa solusyon

Ang isang may tubig na solusyon ay naglalaman ng 36 g ng calcium sa ionic form (Ca ²⁺ ) sa 300 ML nito. Alam na ang atomic weight ng calcium ay 40 u, at ang valence nito ay 2: kalkulahin ang konsentrasyon ng calcium sa solusyon na ipinahayag sa mEq / L.

Ang katumbas na bigat ng isang elemento ay katumbas ng timbang ng atomic na hinati ng valence nito. Nagpahayag ng sinabi ng bigat ng atom sa mga mol, at alam na ang bawat nunal ng calcium ay may dalawang katumbas, mayroon kami:

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

= 20 g / Eq

Dapat pansinin na ang bigat ng atom ay walang mga yunit (sa labas ng amu), habang ang katumbas na timbang ay ipinahayag sa mga yunit (g / Eq). Ngayon ipinahayag namin ang konsentrasyon ng Ca ²⁺ sa g / L:

Mga rehas ng Ca ²⁺ / litro = 36 g / 0.3 L

= 120 g / L

Ngunit alam namin na ang bawat katumbas ay may isang masa na 20 g. Samakatuwid, maaari nating kalkulahin ang kabuuang katumbas sa solusyon:

Mga katumbas / litro = konsentrasyon (g / L) / katumbas na timbang (g / Eq)

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

= 6 Eq / L

At ang bawat katumbas sa wakas ay naglalaman ng 1000 milliequivalents:

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

= 6,000 mEq / L

Isang batayan o alkalis

Ang isang batayan, ayon sa Bronsted-Lowry, ay isang tambalan na may kakayahang tumanggap ng mga proton. Habang para kay Lewis, ang isang base ay isang tambalang may kakayahang sumuko o magbahagi ng isang pares ng mga electron.

Nais naming kalkulahin ang konsentrasyon sa mEq / L ng isang solusyon ng 50 mg ng calcium hydroxide, Ca (OH) ₂ , sa 250 ML ng isang may tubig na solusyon. Ang molar mass ng calcium hydroxide ay katumbas ng 74 g / mol.

Nagpapatuloy kami sa mga sumusunod na formula:

Ang katumbas na timbang ng isang base = molekular na timbang / bilang ng hydroxyl

At samakatuwid,

Ang katumbas na bigat ng Ca (OH) ₂ = molekular na timbang / 2

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

= 37 g / Eq

Ang katumbas na timbang ay maaaring ipahayag bilang mg / mEq (37 mg / mEq) na pinapadali ang pagkalkula. Mayroon kaming 250 mL o 0.250 L ng solusyon, ang dami kung saan ang 50 mg ng Ca (OH) ₂ ay natunaw ; kinakalkula namin ang mga natunaw para sa isang litro:

mg ng calcium hydroxide / L = 50 mg (1 L / 0.25 L)

= 200 mg / L

Pagkatapos,

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

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

= 5.40 mEq / L

Isang asido

Ang katumbas na bigat ng isang acid ay katumbas ng molar mass na nahahati sa bilang ng hydrogen nito. Alam ito, ang pagsusuri ng orthophosphoric acid (H ₃ PO ₄ ) ay nagpapakita na maaari itong ganap na ihiwalay sa sumusunod na paraan:

H ₃ PO4 <=> 3 H ⁺ + PO ₄^3-

Sa kasong ito:

pEq = pm / 3

Dahil ang mga phosphoric acid dissociates ay naglalabas ng 3 H ⁺ ion , iyon ay, 3 moles ng positibong singil. Gayunpaman, ang acid na phosphoric ay maaaring hindi kumpleto na magkakaisa sa H ₂ PO4 ^- o HPO ₄^2- .

Sa unang kaso:

pEq = pm / 1

Dahil ang acid na phosphoric na bumubuo ng H ₂ PO ₄^- naglalabas lamang ng isang H ⁺ .

Sa pangalawang kaso:

pEq = pm / 2

Dahil ang phosphoric acid upang mabuo ang HPO ₄^2- naglalabas ng 2 H ⁺ .

Kaya kung ilang mEq / L ang isang may tubig na solusyon ng 15 gramo ng dibasic sodium phosphate (Na ₂ HPO ₄ ) mayroon, na ang molar mass ay 142 g / mol, at natunaw sa 1 litro ng solusyon?

pEq Na ₂ HPO4 = molekular na timbang / 2

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

= 71 g / Eq

At kinakalkula namin ang Eq / L:

Eq / L = (gramo / litro) / (gramo / katumbas)

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

= 0.211 Eq / L

Sa wakas ay pinarami namin ang halagang ito sa pamamagitan ng 1000:

mEq / L = 0.211 Eq / L 1000 mEq / Eq

= 211 mEq / L ng Na ₂ HPO ₄

Ang kalawang ng isang metal

Ang katumbas na bigat ng isang oxide ay katumbas ng molar na masa na hinati sa subscript ng metal na pinarami ng valence ng metal.

Ang isang solusyon ay naglalaman ng 40 gramo ng barium oxide (BaO) na natunaw sa 200 ML ng may tubig na solusyon. Kalkulahin ang bilang ng mga milliequivalents ng BaO sa dami na iyon. Ang molar mass ng barium oxide ay 153.3 g / mol.

pEq ng BaO = (molecular weight) / (Ba valence Ba subscript)

= (153.3 g / mol) / (1 x 2)

= 76.65 g / Eq

Ngunit alam namin na mayroong 40 g ng dissolved BaO, kaya:

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

= 0.52 Eq / 200 ML

Tandaan na kung isinasagawa natin ang paghahati sa itaas ay magkakaroon tayo ng mga katumbas sa 1 litro ng solusyon; ang pahayag ay hinihiling sa amin na nasa 200 ML. Sa wakas, pinarami namin ang halaga na nakuha ng 1000:

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

= 520 mEq / 200 mL

Isang asin

Upang makalkula ang katumbas na timbang ng isang asin, ang parehong pamamaraan na ginamit para sa isang metal oxide ay sinusunod.

Ito ay nais na makakuha ng 50 mEq ng ferric chloride (FeCl ₃ ) mula sa isang solusyon ng asin na naglalaman ng 20 gramo / litro. Ang bigat ng molekular ng ferric chloride ay 161.4 g / mol: anong dami ng solusyon ang dapat gawin?

Kinakalkula namin ang katumbas nitong timbang:

pEq FeCl ₃ = (161.4 g / mol) / (1 x 3 Eq / mol)

= 53.8 g / Eq

Ngunit mayroong 20 g sa solusyon, at nais naming matukoy kung gaano karaming mga kabuuang katumbas ng FeCl ₃ ay natunaw:

Eq / L = konsentrasyon (g / L) / katumbas na timbang (g / Eq)

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

= 0.37 Eq / L FeCl ₃

Halaga na sa milliequivalents ay:

Ferric chloride mEq / L = 0.37 Eq / L 1000 mEq / Eq

= 370 mEq / L FeCl ₃

Ngunit hindi namin nais ang 370 mEq ngunit 50 mEq. Samakatuwid, ang dami V na kukunin ay kinakalkula tulad ng sumusunod:

V = 50 mEq (1000 mL / 370 mEq)

= 135.14 mL

Ang resulta na ito ay nakuha sa pamamagitan ng conversion factor, bagaman ang isang simpleng patakaran ng tatlo ay sana gumana din.

Pangwakas na puna

Ang mga katumbas ay nauugnay sa singil ng mga sangkap ng isang reaksyon. Ang isang bilang ng mga katumbas ng isang cation ay tumugon sa parehong bilang ng mga katumbas ng isang anion upang mabuo ang parehong bilang ng mga katumbas ng asin na ginawa.

Ito ay bumubuo ng isang kalamangan kapag pinasimple ang mga kalkulasyon ng stoichiometric, dahil sa maraming mga kaso tinatanggal nito ang pangangailangan na balansehin ang mga equation; proseso na maaaring maging masalimuot. Ito ang bentahe na ang milliequivalents ay may higit sa milimetro.

Mga Sanggunian

Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemistry. (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral.
Araw, R., & Underwood, A. (1989). Ang quantitative Analytical Chemistry (ikalimang ed.) PEARSON Prentice Hall.
Wikipedia. (2019). Katumbas. Nabawi mula sa: es.wikipedia.org
Chemistry. (sf). Pagpapasya ng katumbas na timbang ng mga acid. Nabawi mula sa: fullquimica.com
Beck, Kevin. (Nobyembre 06, 2019). Paano Makalkula ang isang Milliequivalent. Sciencing.com. Nabawi mula sa: sciencing.com

ANO ANG MILLIEQUIVALENT? (HALIMBAWA NG PAGKALKULA) - CHEMISTRY - 2025