حالة الأحرف

Eq بحرف E كبير وq صغير. ترد أيضًا eq وmEq؛ والطرق الألمانية تكتب val وmval.

لا تخلط بينهما

mEq/L يعدّ المكافئات، وmmol/L المولات، وmOsm/L الجسيمات. في ⁦Na⁺⁩ تكاد الثلاثة تتطابق، وفي ⁦Ca²⁺⁩ لا.

على اللوح تجري معايرة. يُفتح صمام السحاحة، وتسقط قطرات القاعدة في دورق فيه حمض الكبريتيك، ويدور المحرّك. ينطفئ أيونا هيدروجين بجانب الدورق واحدًا تلو الآخر، وحين ينطفئ الثاني يحمرّ المحلول: لقد علّم الفينولفثالين نقطة التكافؤ. وعلى الشاشة تُرسم قفزة pH منحنىً، وفي الأسفل تبلغ العلامة ⁦20 mL⁩ — أي ⁦2 mEq⁩ من القاعدة لكل ⁦1 mmol⁩ من الحمض.

جواز الوحدة · المكافئ الكيميائي

مكافئ

وحدة خارج النظام الدولي · الكمية: كمية مادة المكافئات، n(1/z X)

في تحليل دم أمريكي يُكتب «K ⁦4,2 mEq/L⁩»، وفي أوروبي «K ⁦4,2 mmol/L⁩». الرقمان متطابقان لأن للبوتاسيوم شحنة واحدة. أما في الكالسيوم فيختلفان مرتين: ⁦2,5 mmol/L⁩ تساوي ⁦5 mEq/L⁩. المكافئ لا يعدّ الجسيمات نفسها بل عملها: كم أيون هيدروجين تحلّ محله، أو كم شحنة تحمل.

استعمل الكيميائيون المكافئات قبل المول بزمن طويل. كانت الأحماض والقواعد تُقارَن بمقدار ما يعادل أحدها الآخر، ومن هنا عيارية المحاليل: ⁦1 N = 1 Eq/L⁩. ولم تعد IUPAC توصي بهذه الكتابة منذ زمن. لكن المكافئات بقيت في الطب ومعالجة المياه وعلم التربة.

الرمز	Eq · في التطبيق mEq/L
التعريف	⁦1 Eq = 1 mol / z⁩ — مقدار المادة الذي يتفاعل مع ⁦1 mol⁩ من ⁦H⁺⁩ أو يحمل ⁦1 mol⁩ من الشحنات
قيم مرجعية	⁦1 mEq⁩ ⁦Ca²⁺⁩ = ⁦0,5 mmol⁩ = ⁦20,04 mg⁩ · ⁦1 mEq⁩ ⁦Na⁺⁩ = ⁦22,99 mg⁩ · ⁦1 Eq⁩ يحمل ⁦96 485 C⁩
معيار	الأوزان المكافئة — ريشتر، 1792 · المحاليل العيارية — القرن التاسع عشر · لا يدخل في النظام الدولي
المعايير	ISO 80000-9 · IUPAC Green Book · ISO 6059 · ISO 11260
قيم نموذجية	⁦140 mEq/L⁩ — ⁦Na⁺⁩ في البلازما · ⁦5 mEq/L⁩ — ⁦Ca²⁺⁩ · ⁦546 mEq/L⁩ — ⁦Cl⁻⁩ في ماء البحر

إلى التحويل إلى المعايرة

01 · التعريف

مول مقسوم على الشحنة

مول واحد من حمض الهيدروكلوريك يعطي مولًا واحدًا من أيونات الهيدروجين. ومول من حمض الكبريتيك يعطي اثنين. ولمعادلتهما يلزم مقدار مختلف من القاعدة. والمكافئ يسوّي بينهما مسبقًا: ⁦1 mol⁩ من ⁦HCl⁩ هو ⁦1 Eq⁩، و⁦1 mol⁩ من ⁦H₂SO₄⁩ هو ⁦2 Eq⁩.

ومع الأيونات الأمر نفسه. العدد z هو شحنة الأيون أو عدد أيونات الهيدروجين في التفاعل. وكمية المكافئات هي كمية المادة مضروبة في z. ومجموع مكافئات الكاتيونات في المحلول يساوي دائمًا مجموع مكافئات الأنيونات: المحلول متعادل كهربائيًا. وعلى هذا يقوم مخطط أيونات الدم على اليمين.

n_eq — كمية المكافئات، Eq · n — كمية المادة، mol · z — الشحنة أو عدد ⁦H⁺⁩ في التفاعل · M — الكتلة المولية، g/mol · c — التركيز، mol/L · ⁦F = 96 485,332 C/mol⁩

تفاعلي · مخطط أيونات البلازما

الموجب والسالب في الدم يتوازنان

العمود الأيسر كاتيونات البلازما، والأيمن أنيوناتها؛ وارتفاع كل كتلة هو تركيزها. الكتل الفيروزية أيونات موجبة، والبنفسجية سالبة. والكتلة الأرجوانية هي الأنيونات التي لا يقيسها المختبر: البروتينات والفوسفات والأحماض العضوية. وارتفاعها يساوي فجوة الأنيونات. في mEq/L يكون العمودان دائمًا بارتفاع واحد. انتقل إلى mmol/L، فينخفض الكالسيوم والمغنيسيوم إلى النصف ويختفي التساوي.

اليسار: الكاتيونات، اليمين: الأنيونات،

الكاتيونات

Na⁺ + K⁺ + Ca²⁺ + Mg²⁺

الأنيونات

مع غير المقيسة

فجوة الأنيونات

Na⁺ − Cl⁻ − HCO₃⁻

صيغ كيميائية · تفاعلات الصفحةمكافئات لكل ⁦1 mol⁩

خلايا · أحماض من الدورق

كم هيدروجينًا تعطي الجزيئة

في كل خلية صيغة بنائية. بالبنفسجي ذرات الهيدروجين التي يعطيها الحمض للقاعدة، وعددها هو z. وبالوردي الأكسجين. وتحت الصيغة عدد المكافئات في المول الواحد. لحمض الستريك ثماني ذرات هيدروجين، لكنه لا يعطي إلا ثلاثًا — تلك التي في مجموعات ⁦COOH⁩.

في الأعلى والوسط: أحماض من الدورقفي الأسفل: أيونات mEq فيها أكثر من mmol

تفاعلي · المعايرة بالقاعدة

مليمول واحد وعدد مختلف من المكافئات

في الدورق ⁦25 mL⁩ من الماء و⁦1 mmol⁩ من الحمض بالضبط، وفي السحاحة قاعدة ⁦NaOH 0,100 mol/L⁩. افتح الصمام: تسقط القطرات في الدورق، ويخلط المحرّك، ويقيس القطب pH. بالفيروزي القاعدة وكل ما يتصل بها: المستوى في السحاحة والمكافئات المضافة. وبالبنفسجي الحمض وأيونات الهيدروجين فيه. وبالأرجواني الكاشف ونقاط التكافؤ. وعلى اليمين شاشة تسجّل منحنى المعايرة. خطوطها المتقطعة حيث أُضيف بالضبط 1 و2 و3 مكافئات من القاعدة لكل مول من الحمض. وتحت الشاشة شريطان: كم مكافئًا من الحمض في الدورق، وكم أُضيف من القاعدة. الزمن حقيقي. إن لم تلمس شيئًا ⁦20 s⁩ تبدأ التجارب وحدها.

اليسار: لوحة التحكم، مكافئات القاعدة والحمضاليمين: pH بحسب حجم القاعدة، mL · أشرطة mEq

الحمض في الدورق، ⁦1 mmol⁩

مؤشِّر

إجراءات

صمام السحاحةمغلق

إلى اليسار الصمام مغلق، وإلى اليمين مفتوح تمامًا حتى ⁦1 mL/s⁩. تحت ⁦0,3 mL/s⁩ تنزل القاعدة قطرة قطرة، وأسرع من ذلك خيطًا رفيعًا. عند قفزة pH الأفضل إغلاق الصمام والإضافة قطرةً قطرة.

القاعدة المضافة

—

—

pH المحلول

—

—

مكافئات الحمض

—

—

الحجم من السحاحة

—

—

رسم · المنحنى ونِسب الأشكال والمول مقابل المكافئ

02 · التحويل

أيون

بالملي مكافئ لكل لتر

في الأيونات الأحادية التكافؤ — ⁦Na⁺⁩ و⁦K⁺⁩ و⁦Cl⁻⁩ و⁦HCO₃⁻⁩ — يتطابق mEq/L وmmol/L. وفي الثنائية يكون mEq/L ضعفين، وفي الثلاثية ثلاثة أضعاف. ولهذا حين تنتقل التحاليل من mEq إلى mmol لا تتغير إلا أرقام الكالسيوم والمغنيسيوم والفوسفات.

وعسر الماء أيضًا يُحسب بالمكافئات. الدرجة الألمانية °dH تساوي ⁦10 mg⁩ من ⁦CaO⁩ في اللتر، والفرنسية °fH تساوي ⁦10 mg⁩ من ⁦CaCO₃⁩. وكلتاهما تُحوَّل عبر mEq: ⁦1 mEq/L = 2,8 °dH = 5,0 °fH = 50 mg/L CaCO₃⁩.

03 · مراتب العِظَم

تركيز المكافئات من 1 µEq/L إلى 40 Eq/L، مقياس لوغاريتمي

04 · أدوات القياس

السحاحة والكاشف

تُضاف القاعدة من السحاحة قطرةً قطرة حتى يغيّر الكاشف لونه. والحجم على التدريج مضروبًا في التركيز يعطي مكافئات العيّنة. والدقة قطرة واحدة، نحو ⁦0,05 mL⁩.

معاير آلي

سحاحة ذات مكبس تضخ المحلول القياسي بالميكرولترات، وقطب يسجّل pH. يجد الجهاز بنفسه نقطة انعطاف المنحنى ويعدّ المكافئات. هكذا تُعاير وفق ISO 9963 قلوية الماء وحموضة النبيذ.

محلل الشوارد

الأقطاب الانتقائية للأيونات يحسّ كل منها أيونه: الصوديوم والبوتاسيوم والكلوريد. ويعرض الجهاز mmol/L أو mEq/L — والمختبر هو من يختار. ومن الأرقام نفسها يحسب الطبيب فجوة الأنيونات.

عمود تبادل أيوني

الراتنج في العمود يمسك أيونات الصوديوم ويبادلها بكالسيوم الماء: ⁦Ca²⁺⁩ واحد مقابل اثنين من ⁦Na⁺⁩. وتُكتب سعة الراتنج بـ Eq لكل لتر. وبالطريقة نفسها تُقاس سعة التبادل الكاتيوني للتربة، بـ cmol(+)/kg.

05 · قواعد الكتابة

صحيح

⁦Ca²⁺ 2,5 mmol/L = 5,0 mEq/L⁩ — مع ذكر الأيون

⁦c(½H₂SO₄) = 0,1 mol/L⁩ — كتابة IUPAC بدل ⁦0,1 N⁩

Na⁺ 140 mEq/L — لأيون أحادي التكافؤ هو نفسه mmol/L

⁦CEC 18 cmol(+)/kg⁩ — مكافئات الشحنة في علم التربة

خطأ

Ca 5 mmol/L — إن كانت المكافئات هي المقصودة فالخطأ مضاعف

1 N H₂SO₄ = 1 M H₂SO₄ — في الحقيقة ⁦0,5 mol/L⁩

«3 Eq H₃PO₄» دون ذكر التفاعل — في المعايرة حتى الفينولفثالين هما اثنان

mEq/kg بدل mEq/L — كميتان مختلفتان؛ في البلازما تختلفان بنسبة ⁦7 %⁩

06 · الوحدات المجاورة

07 · القسم التاريخي

سحاحة مور

ملاحظة مترولوجية

المكافئ ليس من النظام الدولي ولم يكن يومًا منه. وتقترح IUPAC الاكتفاء بالمول مع ذكر ما يُعدّ: ⁦n(½Ca²⁺) = 2 mmol⁩ تعني ما تعنيه ⁦2 mEq⁩ من الكالسيوم. الكتابة أطول، لكن لا حاجة إلى وحدة مستقلة، والجسيم يظهر فورًا.

الخطر الأكبر في المكافئ: للمادة الواحدة قد يكون عدد مختلف من المكافئات. فحمض الفوسفوريك يعطي أيوني هيدروجين مع الفينولفثالين، وأيونًا واحدًا مع برتقالي الميثيل. ولهذا يُكتب دائمًا على بطاقة المحلول، بجانب العيارية، التفاعلُ الذي حُسبت له.

ميزان الشحنات

فهرس الكميات

الفهرس كله ←

الأساس · 7 وحدات

الوحدات الأساسية السبع في النظام الدولي

الفهرس · كل الكميات في صفحة واحدة

المختبر عند مدخل الفهرس

قطرة حمض تغيّر لون العصير، والملح يلوّن اللهب، والماء يتجمد بنقرة. وتحتها كل صفحات Simetrium بحسب المجال وبالترتيب الأبجدي.

افتح الفهرس ←

08 · لغتك

كل رابط يقود إلى صفحة لغة حقيقية

اقرأ بلغتك

مترجم ومراجَعترجمة أوليةفي الانتظار