Эквивалент (химия)
Эквивалент (символ: официально equiv ; [1] неофициально , но часто Eq [2] ) — это количество вещества , которое реагирует с (или эквивалентно ) произвольным количеством (обычно одним молем ) другого вещества в данной химической реакции . Это архаичная величина, которая использовалась в химии и биологических науках (см. Эквивалентный вес § В истории ). Масса эквивалента называется его эквивалентным весом .
Формула
Формула перевода миллиграммов (мг) в миллиэквиваленты (мЭкв) и обратно выглядит следующим образом: где V — валентность , а MW — молекулярная масса .
![{\displaystyle {\begin{aligned}{\text{мг}}\to {\text{мЭкв}}&:\quad {\text{мг }}\times {\frac {V}{МВт}}\\[4pt]{\text{мЭкв}}\to {\text{мг}}&:\quad {\text{мЭкв }}\times {\frac {МВт}{В}}\end{aligned}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/6775af1dbe94461f27ad48a9ad5bcc7c16393612)
Для элементарных соединений :
![{\displaystyle {\text{мг}}\to {\text{мЭкв}}:\quad {\frac {\text{масса элемента [мг]}}{\text{массовая доля}}}\times {\frac {V}{МВ}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ca0723a8c5df70da3c356e7ec2a2126668a38105)
Распространенные примеры
мЭкв в миллиграмм
| Сложный | Химическая формула | Молекулярная масса ( ММ ) | Валентности ( В ) | Образец | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ссылка | Элементарный мг-экв | Элементарный мг-экв к весу соединения | ||||
| Калий (ссылка) | К | 39,098 г/моль | 1 ( К + ) | 20 мЭкв калия | 20*39,098/1=782 мг | |
| Моногидрат цитрата калия | С6Н7К3О8 | 324,41 г/моль | 3 ( К + ) | Терапия жидким цитратом/глюконатом калия для взрослых и подростков, принимаемая от двух до четырех раз в день [3] | 20 мЭкв калия | 20*324/3=2160 мг |
| Глюконат калия (безводный) | С 6 Н 11 КО 7 | 234,245 г/моль | 1 ( К + ) | Терапия жидким цитратом/глюконатом калия для взрослых и подростков, принимаемая от двух до четырех раз в день [3] | 20 мЭкв калия | 20*234,245/1=4685 мг |
Миллиграмм в мг-экв
| Сложный | Химическая формула | Молекулярная масса ( ММ ) | Массовая доля элемента | Валентности ( В ) | Образец | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ссылка | Масса | Соотношение массы соединения и элементарного веса в мг-экв. | |||||
| Калий (ссылка) | К | 39,098 г/моль | 100% | 1 ( К + ) | 3000 мг | 3000*1/39,098=77 мг-экв K + | |
| Моногидрат цитрата калия | С6Н7К3О8 | 324,41 г/моль | 36.16% | 3 ( К + ) | Допустимая суточная норма потребления калия для пищевых добавок [4] [5] | 8,3 г (3000/0,3616) | 8296*3/324,41=77 мг-экв K + |
| Глюконат калия (безводный) | С 6 Н 11 КО 7 | 234,245 г/моль | 16.69% | 1 ( К + ) | Допустимая суточная норма потребления калия для пищевых добавок [4] [5] | 18 г (3000/0,1669) | 17975*1/234,245=77 мг-экв K + |
Формальное определение
В более формальном определении эквивалент — это количество вещества, необходимое для выполнения одного из следующих действий:
- реагировать с или поставлять один моль ионов водорода ( H + ) в кислотно-щелочной реакции
- реагировать или поставлять один моль электронов в окислительно-восстановительной реакции . [6] [7]
«Ион водорода» и «электрон» в этих примерах соответственно называются «реакционными единицами».
Согласно этому определению, число эквивалентов данного иона в растворе равно числу молей этого иона, умноженному на его валентность . Например, рассмотрим раствор 1 моль NaCl и 1 моль CaCl 2 . Раствор содержит 1 моль или 1 экв Na + , 1 моль или 2 экв Ca 2+ и 3 моля или 3 экв Cl − .
Более раннее определение, используемое специально для химических элементов , гласит, что эквивалент — это количество вещества, которое будет реагировать с 1 г (0,035 унции) водорода , 8 г (0,28 унции) кислорода или 35,5 г (1,25 унции) хлора — или которое вытеснит любой из трех. [8]
В медицине и биохимии
В биологических системах реакции часто происходят в малых масштабах, с участием небольших количеств веществ, поэтому эти вещества обычно описываются в терминах миллиэквивалентов (символ: официально мэкв ; неофициально, но часто мэкв [2] или мэкв ), приставка милли- обозначает множитель в одну тысячную (10 −3 ). Очень часто мера используется в терминах миллиэквивалентов растворенного вещества на литр раствора (или миллиНормал , где мэкв/л = мН ) . Это особенно распространено для измерения соединений в биологических жидкостях ; например, здоровый уровень калия в крови человека определяется между 3,5 и 5,0 мэкв/л.
Определенное количество одновалентных ионов обеспечивает такое же количество эквивалентов, в то время как такое же количество двухвалентных ионов обеспечивает в два раза большее количество эквивалентов. Например, 1 ммоль (0,001 моль) Na + равен 1 мэкв, а 1 ммоль Ca2 + равен 2 мэкв.
Ссылки
- ^ "Стандартные сокращения и акронимы CAS". www.cas.org . Получено 26.07.2017 .
- ^ ab Американская медицинская ассоциация, «14.12: Единицы измерения», Руководство по стилю AMA , получено 23 октября 2019 г.
- ^ ab "Добавка калия (пероральный путь, парентеральный путь). Правильное использование - Mayo Clinic". www.mayoclinic.org .
- ^ ab "Калий - оценка рекомендуемых максимальных пределов в пищевых добавках". Отчет ВКМ . 16 декабря 2016 г.
- ^ ab "Предлагаемые максимальные уровни для добавления калия в продукты питания, включая пищевые добавки" (PDF) . Немецкий федеральный институт оценки рисков . Архивировано (PDF) из оригинала 2022-12-12.
- ^ IUPAC , Compendium of Chemical Terminology , 2nd ed. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) «эквивалентная сущность». doi :10.1351/goldbook.E02192
- ^ Международный союз теоретической и прикладной химии (1998). Compendium of Analytical Nomenclature (definitive rules 1997, 3rd. ed.). Oxford: Blackwell Science. ISBN 0-86542-6155 . раздел 6.3. "Глава 6 - 3: Использование концепции эквивалентности" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 26 июля 2011 г. . Получено 2009-05-10 .
- ^ «Атоме», Grand dictionnaire Universel du XIXe siècle (на французском языке), том. 1, Париж: Пьер Ларусс , 1866, стр. 868–73 .
Внешние ссылки
- Словарь единиц измерения Архивировано 2018-10-06 на Wayback Machine
