Πώς να υπολογίσετε ένα χιλιοστοϊσοδύναμο
Ο κόσμος της επιστήμης είναι γεμάτος με διαφορετικούς τρόπους έκφρασης της ζωτικής σημασίας έννοιας της συγκέντρωσης , το οποίο είναι η ποσότητα του παρόντος ανά μονάδα όγκου. Αυτή η "ποσότητα" έχει συχνά μονάδες μάζας, αλλά μπορεί να περιλαμβάνει σχεδόν οτιδήποτε μπορεί να ποσοτικοποιηθεί:σωματίδια αερίου, φωτόνια και άλλα.
Ο εν λόγω τόμος είναι συχνά μια λύση , που περιλαμβάνει μια ουσία (που ονομάζεται διαλυμένη ουσία σε αυτό το πλαίσιο) διαλυμένο σε ένα υγρό (που ονομάζεται διαλύτης). ).
Όταν το στερεό διαλύεται σε έναν διαλύτη για να δημιουργήσει ένα διάλυμα, η συγκέντρωση του διαλύματος μπορεί να εκφραστεί με διάφορους τρόπους. Αυτό σχετίζεται με το γεγονός ότι τα χημικά αντιδρούν μεταξύ τους όχι με βάση τη μάζα αλλά με βάση την αναλογία μεμονωμένων "κομματιών", ανεξάρτητα από το μέγεθος.
Η έννοια των γραμμομορίων και των ισοδυνάμων, και συνεπώς των χιλιοστογραμμομορίων και των χιλιοστοϊσοδύναμων , βρίσκεται στη βάση αυτής της σχέσης και είναι ζωτικής σημασίας στην ιατρική και την κλινική φαρμακολογία.
Moles and Molecular Weight
Σε ένα παράδειγμα απλής χημικής αντίδρασης, ένα άτομο καλίου (K) μπορεί να αντιδράσει με ένα άτομο χλωρίου (Cl) για να σχηματίσει ένα μόριο χλωριούχου καλίου (KCl) χωρίς να έχει απομείνει τίποτα. Αλλά αυτό δεν συμβαίνει επειδή τα άτομα καλίου και τα άτομα χλωρίου έχουν την ίδια μάζα. Αντίθετα, είναι επειδή το K και το Cl αντιδρούν σε μοριακή αναλογία 1 προς 1.
Ένας τυφλοπόντικας αποτελείται από 6,02 × 10 μη αναγώγιμα «κομμάτια» (άτομα ή μόρια) μιας ουσίας. Η μοριακή μάζα κάθε στοιχείου , ή η μάζα ενός μεμονωμένου mole σε γραμμάρια δίνεται στον περιοδικό πίνακα στοιχείων (δείτε τους Πόρους για μια ηλεκτρονική έκδοση). Για παράδειγμα, ο άνθρακας έχει 12,11 g. Αυτό σημαίνει ότι ένα mole (1 mol) ατόμων C έχει μάζα 12,011 g.
Επειδή τα άτομα γίνονται πιο μαζικά καθώς μετακινείστε από χαμηλότερους σε υψηλότερους ατομικούς αριθμούς στον περιοδικό πίνακα, οι μοριακές μάζες ποικίλλουν πάρα πολύ, με αυτή του ουρανίου να είναι πάνω από 200 φορές μεγαλύτερη από εκείνη του υδρογόνου.
Moles and Equivalents
Η ισοδύναμη μονάδα εισήχθη για να ληφθεί υπόψη το γεγονός ότι όταν οι διαλυμένες ουσίες διαλύονται σε διαλύτη για να δημιουργήσουν ένα διάλυμα, ο αριθμός των σωματιδίων που διασπείρονται εξαρτάται από το σθένος της διαλυμένης ουσίας. Για παράδειγμα, όταν ένα μόριο KCl διαλύεται, αφήνει δύο ιόντα ή φορτισμένα σωματίδια - ένα ιόν Κ και ένα ιόν Cl. Αυτό σημαίνει ότι το KCl έχει σθένος 2.
Ομοίως, CaCl2 διαχωρίζεται σε τρία ιόντα ανά μόριο διαλυμένης ουσίας (1 Ca και 2 Cl) και επομένως έχει σθένος 3. Αυτό οδηγεί στον ορισμό ενός ισοδύναμου, ή συγκεκριμένα ενός χιλιοστοϊσοδύναμου :
mEq =\dfrac{(μάζα)(σθένος)}{MW}Αυτή η εξίσωση υποθέτει ότι τόσο η μάζα όσο και το MW, ή το μοριακό βάρος (το ίδιο με τη μοριακή μάζα, αλλά εφαρμόζεται σε μόρια αντί για μεμονωμένα άτομα), δίνονται σε χιλιοστόγραμμα.
Ως εκ τούτου, τα ισοδύναμα ανά λίτρο είναι μια μονάδα συγκέντρωσης, αλλά η μονάδα που εμφανίζεται πιο συχνά σε όλη τη χημεία είναι το mEq/L .
Παραδείγματα mEq/L
1. Πόσα mEq καλίου υπάρχουν σε 750 mL διαλύματος που έχει συγκέντρωση Κ+ 58,65 mg/L; (Σημείωση:Η μοριακή μάζα του καλίου, που δίνεται στον περιοδικό πίνακα, είναι 39,1 g/mol.)
- Πρώτον, χρειάζεστε τη συνολική μάζα του καλίου σε αυτό το διάλυμα, η οποία προκύπτει πολλαπλασιάζοντας τη συγκέντρωση σε mg/L με τον όγκο του διαλύματος σε λίτρα :
(78,2 mg/L) (0,75 L) =58,65 mg
Από την παραπάνω εξίσωση, και με το σθένος του στοιχειακού καλίου να είναι 1, έχετε mEq =[(58,65 mg)(1)]/39,1 mg/mmol =1,5 mEq .
Ένα διάλυμα περιέχει 30 mg NaCl (επιτραπέζιο αλάτι) ανά 400 mL διαλύματος. Εκφράστε το διάλυμα σε χιλιοστοϊσοδύναμα ανά λίτρο (mEq/L). (Σημείωση:το μοριακό βάρος του NaCl είναι 58,44 g/mol.)
- Αυτή τη φορά, η διαλυμένη ουσία έχει σθένος 2, καθώς το NaCl διαχωρίζεται σε Na και Cl. Η εξίσωση για τη λήψη mEq είναι επομένως [(30 mg)(2)]/(58,44 mg/mmol) =1,027 mEq.
Εφόσον υπάρχουν 400 mL =0,4 L, η συγκέντρωση σε mEq/L είναι επομένως 1,027/0,4 =2,567 mEq/L.
