- Rekenvoorbeelden
- Een element in oplossing
- Een base of basen
- Een zuur
- Roest van een metaal
- Een zout
- Laatste opmerking
- Referenties
Het milli-equivalent is , zoals de naam al aangeeft, een duizendste van een equivalent. Hoewel het een uitdrukking van concentratie is die van weinig nut is, vergeleken met molariteit, wordt het nog steeds gebruikt in de fysiologie en geneeskunde omdat sommige stoffen die erin van belang zijn, elektrisch geladen zijn.
Dat wil zeggen, het zijn ionische stoffen met een lage concentratie, dus de extracellulaire en intracellulaire concentratie van deze ionen, bijvoorbeeld: Na + , K + , Ca 2+ , Cl - en HCO 3 , worden meestal uitgedrukt in milli-equivalenten / liter (mEq / L). Als voorbeeld is de extracellulaire kaliumconcentratie 5 mEq / L.
Milli-equivalenten worden gebruikt als millimol om de concentratie van ionen in oplossing aan te geven.
Het equivalentgewicht of gramequivalent is de hoeveelheid van een stof die één mol negatieve ladingen of één mol positieve ladingen kan produceren of combineren. Het is ook de hoeveelheid van een stof die één mol waterstofionen (H + ) vervangt of ermee reageert in een oxide-base-reactie.
Als wetenschappers werd gevraagd naar hun voorkeur tussen millimol of milli-equivalent, zouden ze unisono antwoorden dat ze de voorkeur geven aan millimol. Deze zijn gemakkelijker te begrijpen, te gebruiken en zijn ook onafhankelijk van de reactie die wordt uitgevoerd met de analyt of soort van interesse.
Rekenvoorbeelden
Een element in oplossing
Een waterige oplossing bevat 36 g calcium in ionische vorm (Ca 2+ ) in 300 ml ervan. Wetende dat het atoomgewicht van calcium 40 u is en de valentie 2: bereken de calciumconcentratie in de oplossing uitgedrukt in mEq / L.
Het equivalentgewicht van een element is gelijk aan zijn atoomgewicht gedeeld door zijn valentie. Als we het atoomgewicht in mollen uitdrukken en wetende dat elke mol calcium twee equivalenten heeft, hebben we:
pEq = (40 g / mol) / (2 Eq / mol)
= 20 g / verg
Opgemerkt moet worden dat het atoomgewicht geen eenheden heeft (buiten de amu), terwijl het equivalentgewicht wordt uitgedrukt in eenheden (g / Eq). Nu drukken we de concentratie Ca 2+ uit in g / L:
Gram Ca 2+ / liter = 36 g / 0,3 l
= 120 g / l
Maar we weten dat elk equivalent een massa heeft van 20 g. Daarom kunnen we de totale equivalenten in oplossing berekenen:
Equivalenten / liter = concentratie (g / L) / equivalentgewicht (g / Eq)
Eq / L = (120 g / L) / (20 g / Eq)
= 6 Eq / L
En elk equivalent bevat tenslotte 1000 milli-equivalenten:
mEq / L = 6 Eq / L 1000 mEq / Eq
= 6.000 mEq / L
Een base of basen
Een base is volgens Bronsted-Lowry een verbinding die protonen kan opnemen. Terwijl voor Lewis een base een verbinding is die in staat is om een paar elektronen op te geven of te delen.
We willen de concentratie in mEq / L van een oplossing van 50 mg calciumhydroxide, Ca (OH) 2 , in 250 ml waterige oplossing berekenen . De molaire massa van calciumhydroxide is gelijk aan 74 g / mol.
We gaan verder met de volgende formule:
Het equivalentgewicht van een base = molecuulgewicht / hydroxylgetal
En daarom,
Het equivalentgewicht van Ca (OH) 2 = molecuulgewicht / 2
pEq = (74 g / mol) / (2 Eq / mol)
= 37 g / verg
Het equivalentgewicht kan worden uitgedrukt als mg / mEq (37 mg / mEq), wat de berekening vereenvoudigt. We hebben 250 ml of 0,250 L oplossing, het volume waarin de 50 mg Ca (OH) 2 is opgelost ; we berekenen de opgeloste voor een liter:
mg calciumhydroxide / l = 50 mg (1 l / 0,25 l)
= 200 mg / l
Vervolgens,
mEq / L = concentratie (mg / L) / pEq (mg / mEq)
= (200 mg / l) / (37 mg / mEq)
= 5,40 mEq / L
Een zuur
Het equivalentgewicht van een zuur is gelijk aan het molecuulgewicht gedeeld door het waterstofgetal. Dit wetende, laat de analyse van orthofosforzuur (H 3 PO 4 ) zien dat het op de volgende manier volledig kan worden gedissocieerd:
H 3 PO4 <=> 3 H + + PO 4 3-
In dit geval:
pEq = pm / 3
Omdat fosforzuur dissocieert en 3 H + -ionen vrijkomt , dat wil zeggen 3 mol positieve lading. Fosforzuur kan echter onvolledig dissociëren in H 2 PO4 - of HPO 4 2- .
In het eerste geval:
pEq = pm / 1
Omdat fosforzuur om H 2 PO 4 te vormen - slechts één H + afgeeft .
In het tweede geval:
pEq = pm / 2
Omdat fosforzuur om HPO 4 2- te vormen 2 H + afgeeft .
Dus hoeveel mEq / L zal een waterige oplossing van 15 gram dibasisch natriumfosfaat (Na 2 HPO 4 ) hebben, waarvan de molaire massa 142 g / mol is, en wordt opgelost in 1 liter oplossing?
pEq Na 2 HPO4 = molecuulgewicht / 2
= (142 g / mol) / (2 mEq / mol)
= 71 g / verg
En we berekenen Eq / L:
Eq / L = (gram / liter) / (gram / equivalent)
= (15 g / L) / (71 g / Eq)
= 0,211 Eq / L
Ten slotte vermenigvuldigen we deze waarde met 1000:
mEq / L = 0,211 Eq / L 1000 mEq / Eq
= 211 mEq / L van Na 2 HPO 4
Roest van een metaal
Het equivalentgewicht van een oxide is gelijk aan zijn molecuulgewicht gedeeld door het onderschrift van het metaal vermenigvuldigd met de valentie van het metaal.
Een oplossing bevat 40 gram bariumoxide (BaO) opgelost in 200 ml waterige oplossing. Bereken het aantal milli-equivalenten BaO in dat volume. Het molecuulgewicht van bariumoxide is 153,3 g / mol.
pEq van BaO = (molecuulgewicht) / (Ba-valentie Ba-subscript)
= (153,3 g / mol) / (1 x 2)
= 76,65 g / verg
Maar we weten dat er 40 g opgeloste BaO is, dus:
Eq / 200 ml = (40 g Ba / 200 ml) / (76,65 g / Eq)
= 0,52 Eq / 200 ml
Merk op dat als we de bovenstaande verdeling uitvoeren, we de equivalenten hebben in 1 liter oplossing; de verklaring vraagt ons om in de 200 ml te zijn. Ten slotte vermenigvuldigen we de verkregen waarde met 1000:
mEq / 200 ml = 0,52 Eq / 200 ml 1000 mEq / Eq
= 520 mEq / 200 ml
Een zout
Om het equivalentgewicht van een zout te berekenen, wordt dezelfde procedure gevolgd als voor een metaaloxide.
Het is gewenst om 50 mEq ferrichloride (FeCl verkrijgen 3 ) uit een oplossing van het zout bevattende 20 gram / liter. Het molecuulgewicht van ijzerchloride is 161,4 g / mol: welk volume van de oplossing moet worden ingenomen?
We berekenen het equivalentgewicht:
pEq FeCl 3 = (161,4 g / mol) / (1 x 3 Eq / mol)
= 53,8 g / verg
Maar er zit 20 g in de oplossing en we willen bepalen hoeveel FeCl 3- equivalenten in totaal zijn opgelost:
Eq / L = concentratie (g / L) / equivalent gewicht (g / Eq)
Eq / L = (20 g / L) / (53,8 g / Eq)
= 0,37 Eq / L FeCl 3
Waarde die in milli-equivalenten is:
IJzerchloride mEq / L = 0,37 Eq / L 1000 mEq / Eq
= 370 mEq / L FeCl 3
Maar we willen geen 370 mEq maar 50 mEq. Daarom wordt het te nemen volume V als volgt berekend:
V = 50 mEq (1000 ml / 370 mEq)
= 135,14 ml
Dit resultaat werd verkregen door de omrekeningsfactor, hoewel een simpele regel van drie ook zou hebben gewerkt.
Laatste opmerking
De equivalenten hebben betrekking op de lading van de componenten van een reactie. Een aantal equivalenten van een kation reageert met hetzelfde aantal equivalenten van een anion om hetzelfde aantal equivalenten van het geproduceerde zout te vormen.
Dit is een voordeel bij het vereenvoudigen van de stoichiometrische berekeningen, aangezien het in veel gevallen de noodzaak elimineert om de vergelijkingen in evenwicht te brengen; proces dat omslachtig kan zijn. Dit is het voordeel dat milli-equivalenten meer dan millimol hebben.
Referenties
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie. (8e ed.). CENGAGE Leren.
- Day, R., & Underwood, A. (1989). Kwantitatieve analytische chemie (vijfde ed.). PEARSON Prentice Hall.
- Wikipedia. (2019). Gelijkwaardig. Hersteld van: es.wikipedia.org
- Chemie. (sf). Bepaling van equivalentgewichten van zuren. Hersteld van: fullquimica.com
- Beck, Kevin. (06 november 2019). Hoe een milliequivalent te berekenen. Sciencing.com. Hersteld van: sciencing.com