The Miliekuivalen , seperti namanya, adalah salah satu seperseribu yang setara. Meskipun ini adalah ekspresi konsentrasi yang tidak banyak berguna, dibandingkan dengan molaritas, ini terus digunakan dalam fisiologi dan kedokteran karena beberapa zat yang menarik di dalamnya bermuatan listrik.
Artinya, mereka adalah zat ionik yang memiliki konsentrasi rendah, sehingga konsentrasi ion ekstraseluler dan intraseluler, misalnya: Na + , K + , Ca 2+ , Cl - dan HCO 3 , biasanya dinyatakan dalam miliekuivalen / liter. (mEq / L). Sebagai contoh, konsentrasi kalium ekstraseluler adalah 5 mEq / L.
Miliekuivalen digunakan seperti milimol untuk menunjukkan konsentrasi ion dalam larutan.
Berat ekuivalen atau gram ekuivalen adalah jumlah zat yang mampu menghasilkan atau bergabung dengan satu mol muatan negatif atau dengan satu mol muatan positif. Ini juga merupakan jumlah zat yang menggantikan atau bereaksi dengan satu mol ion hidrogen (H + ) dalam reaksi basa oksida.
Jika ilmuwan ditanya tentang preferensi mereka antara milimol atau milimol, mereka akan menjawab serentak bahwa mereka lebih suka milimol. Ini lebih mudah dipahami, digunakan, dan juga tidak bergantung pada reaksi yang dilakukan dengan analit atau spesies yang diinginkan.
Contoh perhitungan
Unsur dalam larutan
Larutan berair mengandung 36 g kalsium dalam bentuk ion (Ca 2+ ) dalam 300 mL darinya. Mengetahui bahwa berat atom kalsium adalah 40 u, dan valensinya 2: hitung konsentrasi kalsium dalam larutan yang dinyatakan dalam mEq / L.
Berat ekivalen suatu unsur sama dengan berat atomnya dibagi dengan valensinya. Mengekspresikan berat atom tersebut dalam mol, dan mengetahui bahwa setiap mol kalsium memiliki dua ekivalen, kita memiliki:
pEq = (40 g / mol) / (2 Persamaan / mol)
= 20 g / Persamaan
Perlu dicatat bahwa berat atom tidak memiliki satuan (di luar amu), sedangkan berat ekivalen dinyatakan dalam satuan (g / Persamaan). Sekarang kami menyatakan konsentrasi Ca 2+ dalam g / L:
Gram Ca 2+ / liter = 36 g / 0,3 L
= 120 g / L.
Tetapi kita tahu bahwa setiap ekivalen memiliki massa 20 g. Oleh karena itu, kita dapat menghitung total ekuivalen dalam larutan:
Setara / liter = konsentrasi (g / L) / berat ekuivalen (g / Persamaan)
Persamaan / L = (120 g / L) / (20 g / Persamaan)
= 6 Persamaan / L.
Dan setiap padanan akhirnya berisi 1000 miliekuivalen:
mEq / L = 6 Persamaan / L 1000 mEq / Persamaan
= 6.000 mEq / L
Basa atau alkali
Basa, menurut Bronsted-Lowry, adalah senyawa yang mampu menerima proton. Sedangkan bagi Lewis basa adalah senyawa yang mampu melepaskan atau berbagi sepasang elektron.
Kami ingin menghitung konsentrasi dalam mEq / L larutan 50 mg kalsium hidroksida, Ca (OH) 2 , dalam 250 mL larutan air. Massa molar kalsium hidroksida sama dengan 74 g / mol.
Kami melanjutkan dengan rumus berikut:
Berat ekivalen basa = berat molekul / bilangan hidroksil
Dan oleh karena itu,
Berat ekivalen Ca (OH) 2 = berat molekul / 2
pEq = (74 g / mol) / (2 Persamaan / mol)
= 37 g / Persamaan
Bobot ekivalen dapat dinyatakan sebagai mg / mEq (37 mg / mEq) yang menyederhanakan penghitungan. Kami memiliki 250 mL atau 0,250 L larutan, volume di mana 50 mg Ca (OH) 2 terlarut ; kami menghitung yang terlarut untuk satu liter:
mg kalsium hidroksida / L = 50 mg (1 L / 0,25 L)
= 200 mg / L
Kemudian,
mEq / L = konsentrasi (mg / L) / pEq (mg / mEq)
= (200 mg / L) / (37 mg / mEq)
= 5,40 mEq / L
Asam
Berat ekivalen suatu asam sama dengan massa molar dibagi dengan bilangan hidrogennya. Mengetahui hal ini, analisis asam ortofosfat (H 3 PO 4 ) menunjukkan bahwa asam ortofosfat dapat sepenuhnya terdisosiasi dengan cara berikut:
H 3 PO4 <=> 3 H + + PO 4 3-
Pada kasus ini:
pEq = pm / 3
Karena asam fosfat berdisosiasi melepaskan 3 ion H + , yaitu 3 mol muatan positif. Namun, asam fosfat tidak dapat sepenuhnya berdisosiasi menjadi H 2 PO4 - atau HPO 4 2- .
Dalam kasus pertama:
pEq = pm / 1
Karena asam fosfat membentuk H 2 PO 4 - hanya melepaskan satu H + .
Dalam kasus kedua:
pEq = pm / 2
Karena asam fosfat membentuk HPO 4 2- melepaskan 2 H + .
Jadi, berapa mEq / L larutan berair 15 gram natrium fosfat dibasa (Na 2 HPO 4 ), yang memiliki massa molar 142 g / mol, dan dilarutkan dalam 1 liter larutan?
pEq Na 2 HPO4 = berat molekul / 2
= (142 g / mol) / (2 mEq / mol)
= 71 g / Persamaan
Dan kami menghitung Persamaan / L:
Persamaan / L = (gram / liter) / (gram / ekuivalen)
= (15 g / L) / (71 g / Persamaan)
= 0,211 Persamaan / L.
Akhirnya kami mengalikan nilai ini dengan 1000:
mEq / L = 0,211 Persamaan / L 1000 mEq / Persamaan
= 211 mEq / L dari Na 2 HPO 4
Karat logam
Berat ekivalen oksida sama dengan massa molar dibagi dengan subskrip logam dikalikan dengan valensi logam.
Suatu larutan mengandung 40 gram barium oksida (BaO) yang dilarutkan dalam 200 mL larutan berair. Hitung banyaknya miliekuivalen BaO dalam volume tersebut. Massa molar barium oksida adalah 153,3 g / mol.
pEq dari BaO = (berat molekul) / (subskrip Ba valensi Ba)
= (153,3 g / mol) / (1 x 2)
= 76,65 g / Persamaan
Tetapi kita tahu bahwa ada 40 g BaO terlarut, jadi:
Persamaan / 200 mL = (40 g Ba / 200 mL) / (76.65 g / Persamaan)
= 0,52 Persamaan / 200 mL
Perhatikan bahwa jika kita melakukan pembagian di atas, kita akan mendapatkan persamaan dalam 1 liter larutan; pernyataan meminta kita berada dalam 200 mL. Terakhir, kami mengalikan nilai yang diperoleh dengan 1000:
mEq / 200 mL = 0,52 Persamaan / 200 mL 1000 mEq / Persamaan
= 520 mEq / 200 mL
Garam
Untuk menghitung berat ekuivalen garam, prosedur yang sama digunakan untuk oksida logam diikuti.
Diperlukan 50 mEq besi klorida (FeCl 3 ) dari larutan garam yang mengandung 20 gram / liter. Berat molekul besi klorida adalah 161,4 g / mol: berapa volume larutan yang harus diambil?
Kami menghitung berat ekuivalennya:
pEq FeCl 3 = (161,4 g / mol) / (1 x 3 Persamaan / mol)
= 53,8 g / Persamaan
Tetapi ada 20 g dalam larutan, dan kami ingin menentukan berapa banyak ekivalen FeCl 3 yang terlarut:
Persamaan / L = konsentrasi (g / L) / berat ekivalen (g / Persamaan)
Persamaan / L = (20 g / L) / (53,8 g / Persamaan)
= 0,37 Persamaan / L FeCl 3
Nilai yang di miliekuivalen adalah:
Besi klorida mEq / L = 0,37 Persamaan / L 1000 mEq / Persamaan
= 370 mEq / L FeCl 3
Tetapi kami tidak menginginkan 370 mEq tetapi 50 mEq. Oleh karena itu, volume V yang akan diambil dihitung sebagai berikut:
V = 50 mEq (1000 mL / 370 mEq)
= 135,14 mL
Hasil ini diperoleh dengan faktor konversi, meskipun aturan sederhana tiga juga akan berhasil.
Komentar terakhir
Setara terkait dengan muatan komponen reaksi. Sejumlah ekivalen suatu kation bereaksi dengan jumlah ekivalen yang sama dari suatu anion untuk membentuk jumlah ekivalen yang sama dari garam yang dihasilkan.
Ini merupakan keuntungan ketika menyederhanakan penghitungan stoikiometri, karena dalam banyak kasus hal ini menghilangkan kebutuhan untuk menyeimbangkan persamaan; proses yang bisa merepotkan. Ini adalah keuntungan yang dimiliki miliekuivalen dibandingkan milimol.
Referensi
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia. (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
- Day, R., & Underwood, A. (1989). Quantitative Analytical Chemistry (edisi ke-5). PEARSON Prentice Hall.
- Wikipedia. (2019). Setara. Diperoleh dari: es.wikipedia.org
- Kimia. (sf). Penentuan berat ekivalen asam. Diperoleh dari: fullquimica.com
- Beck, Kevin. (06 November 2019). Cara Menghitung Milliequivalent. Sciencing.com. Diperoleh dari: sciencing.com