Wielkość liter

Eq z wielkim E i małym q. Spotyka się też eq i mEq; w metodach niemieckich pisze się val i mval.

Nie mylić

mEq/L liczy równoważniki, mmol/L — mole, mOsm/L — cząstki. Dla Na⁺ wszystkie trzy prawie się pokrywają, dla Ca²⁺ — nie.

Na tablicy trwa miareczkowanie. Kranik biurety się otwiera, krople zasady spadają do kolby z kwasem siarkowym, mieszadło się kręci. Dwa jony wodoru obok kolby gasną po kolei, a gdy gaśnie drugi, roztwór czerwienieje: fenoloftaleina zaznaczyła punkt równoważnikowy. Na ekranie skok pH rysuje się jako krzywa, a na dole znacznik dochodzi do 20 mL — 2 mEq zasady na 1 mmol kwasu.

Paszport jednostki · równoważnik chemiczny

Równoważnik

Jednostka poza SI · wielkość: liczność materii równoważników, n(1/z X)

Na amerykańskim wyniku badania krwi stoi „K 4,2 mEq/L”, na europejskim „K 4,2 mmol/L”. Liczby są równe, bo potas niesie jeden ładunek. Dla wapnia różnią się dwukrotnie: 2,5 mmol/L to 5 mEq/L. Równoważnik liczy nie same cząstki, lecz ich pracę: ile jonów wodoru zastępują albo ile ładunków niosą.

Chemicy używali równoważników na długo przed molem. Kwasy i zasady porównywano według tego, ile jedno zobojętnia drugie, stąd normalność roztworów: 1 N = 1 Eq/L. IUPAC od dawna odradza ten zapis. Ale równoważniki zostały w medycynie, uzdatnianiu wody i gleboznawstwie.

Oznaczenie	Eq · w praktyce mEq/L
Definicja	1 Eq = 1 mol / z — tyle materii, ile reaguje z 1 mol H⁺ lub niesie 1 mol ładunków
Wartości odniesienia	1 mEq Ca²⁺ = 0,5 mmol = 20,04 mg · 1 mEq Na⁺ = 22,99 mg · 1 Eq niesie 96 485 C
Wprowadzona	wagi równoważnikowe — Richter, 1792 · roztwory normalne — XIX wiek · nie należy do SI
Normy	ISO 80000-9 · IUPAC Green Book · ISO 6059 · ISO 11260
Typowe wartości	140 mEq/L — Na⁺ w osoczu · 5 mEq/L — Ca²⁺ · 546 mEq/L — Cl⁻ w wodzie morskiej

Do przeliczania Do miareczkowania

01 · Definicja

Mol podzielony przez ładunek

Jeden mol kwasu solnego oddaje jeden mol jonów wodoru. Jeden mol siarkowego — dwa. Aby je zobojętnić, potrzeba różnej ilości zasady. Równoważnik wyrównuje je z góry: 1 mol HCl to 1 Eq, 1 mol H₂SO₄ to 2 Eq.

Z jonami jest tak samo. Liczba z to ładunek jonu albo liczba jonów wodoru w reakcji. Liczność równoważników to liczność materii pomnożona przez z. Suma równoważników kationów w roztworze zawsze równa się sumie równoważników anionów: roztwór jest elektrycznie obojętny. Na tym opiera się jonogram krwi po prawej.

n_eq — liczność równoważników, Eq · n — liczność materii, mol · z — ładunek lub liczba H⁺ w reakcji · M — masa molowa, g/mol · c — stężenie, mol/L · F = 96 485,332 C/mol

Interaktywnie · jonogram osocza

Plusy i minusy we krwi się bilansują

Lewa kolumna to kationy osocza, prawa — aniony; wysokość każdego bloku to jego stężenie. Turkusowe bloki to jony dodatnie, fioletowe — ujemne. Purpurowy blok to aniony, których laboratorium nie mierzy: białka, fosforany, kwasy organiczne. Jego wysokość równa się luce anionowej. W mEq/L kolumny są zawsze tej samej wysokości. Przełącz na mmol/L, a wapń i magnez staną się o połowę niższe — równowaga zniknie.

po lewej: kationy, po prawej: aniony,

Kationy

Na⁺ + K⁺ + Ca²⁺ + Mg²⁺

Aniony

z niemierzonymi

Luka anionowa

Na⁺ − Cl⁻ − HCO₃⁻

Wzory chemiczne · reakcje stronyrównoważniki na 1 mol

Plaster miodu · kwasy z kolby

Ile wodoru oddaje cząsteczka

W każdej komórce jest wzór strukturalny. Fioletem zaznaczono atomy wodoru, które kwas oddaje zasadzie; ich liczba to z. Różem zaznaczono tlen. Pod wzorem — ile równoważników jest w jednym molu. Kwas cytrynowy ma osiem atomów wodoru, ale oddaje tylko trzy — te z grup COOH.

u góry i w środku: kwasy z kolbyna dole: jony, które mają więcej mEq niż mmol

Interaktywnie · miareczkowanie zasadą

Jeden milimol, różna liczba równoważników

W kolbie jest 25 mL wody i dokładnie 1 mmol kwasu, w biurecie zasada NaOH 0,100 mol/L. Otwórz kranik: krople spadają do kolby, mieszadło miesza, elektroda mierzy pH. Turkusem pokazano zasadę i wszystko, co z nią związane: poziom w biurecie, dodane równoważniki. Fioletem — kwas i jego jony wodoru. Purpurą — wskaźnik i punkty równoważnikowe. Po prawej ekran zapisuje krzywą miareczkowania. Jego linie przerywane stoją tam, gdzie dodano dokładnie 1, 2 i 3 równoważniki zasady na mol kwasu. Pod ekranem dwa paski: ile równoważników kwasu jest w kolbie i ile zasady już dodano. Czas jest rzeczywisty. Jeśli przez 20 s niczego nie dotkniesz, doświadczenia ruszą same.

po lewej: pulpit, równoważniki zasady i kwasupo prawej: pH względem objętości zasady, mL · paski mEq

Kwas w kolbie, 1 mmol

Dioda

Działania

Kranik biuretyzamknięty

W lewo kranik zamknięty, w prawo otwarty całkowicie, do 1 mL/s. Poniżej 0,3 mL/s zasada płynie kroplami, szybciej — strużką. Przy skoku pH lepiej zamknąć kranik i dodawać po kropli.

Dodano zasady

—

—

pH roztworu

—

—

Równoważniki kwasu

—

—

Objętość z biurety

—

—

Wykres · krzywa, udziały form oraz mol a równoważnik

02 · Przeliczanie

Jon

W milirównoważnikach na litr

Dla jonów jednowartościowych — Na⁺, K⁺, Cl⁻, HCO₃⁻ — mEq/L i mmol/L są równe. Dla dwuwartościowych mEq/L jest dwa razy większe, dla trójwartościowych — trzy razy. Dlatego przy przejściu wyników z mEq na mmol zmieniają się tylko liczby wapnia, magnezu i fosforanów.

Twardość wody też liczy się w równoważnikach. Stopień niemiecki °dH to 10 mg CaO na litr, francuski °fH — 10 mg CaCO₃. Oba przelicza się przez mEq: 1 mEq/L = 2,8 °dH = 5,0 °fH = 50 mg/L CaCO₃.

03 · Rzędy wielkości

Stężenie równoważników od 1 µEq/L do 40 Eq/L, skala logarytmiczna

04 · Przyrządy pomiarowe

biureta i wskaźnik

Zasadę z biurety dodaje się kroplami, aż wskaźnik zmieni barwę. Objętość na skali razy stężenie daje równoważniki próbki. Dokładność to jedna kropla, około 0,05 mL.

titrator automatyczny

Biureta tłokowa podaje titrant mikrolitrami, elektroda zapisuje pH. Przyrząd sam znajduje punkt przegięcia krzywej i liczy równoważniki. Tak miareczkuje się według ISO 9963 zasadowość wody i kwasowość wina.

analizator elektrolitów

Elektrody jonoselektywne czują każda swój jon: sód, potas, chlorek. Przyrząd pokazuje mmol/L albo mEq/L — wybiera laboratorium. Z tych samych liczb lekarz liczy lukę anionową.

kolumna jonowymienna

Żywica w kolumnie trzyma jony sodu i wymienia je na wapń z wody: jeden Ca²⁺ na dwa Na⁺. Pojemność żywicy podaje się w Eq na litr. Tak samo mierzy się pojemność wymiany kationów gleby, w cmol(+)/kg.

05 · Zasady zapisu

Poprawnie

Ca²⁺ 2,5 mmol/L = 5,0 mEq/L — ze wskazaniem jonu

c(½H₂SO₄) = 0,1 mol/L — zapis IUPAC zamiast 0,1 N

Na⁺ 140 mEq/L — dla jonu jednowartościowego to samo co mmol/L

PWK 18 cmol(+)/kg — równoważniki ładunku w gleboznawstwie

Błędnie

Ca 5 mmol/L — jeśli chodziło o równoważniki, błąd dwukrotny

1 N H₂SO₄ = 1 M H₂SO₄ — w rzeczywistości 0,5 mol/L

«3 Eq H₃PO₄» bez reakcji — w miareczkowaniu do fenoloftaleiny są dwa

mEq/kg zamiast mEq/L — różne wielkości; w osoczu różnią się o 7 %

06 · Jednostki sąsiednie

07 · Dział historyczny

biureta Mohra

Notatka metrologiczna

Równoważnik nie należy do SI i nigdy nie należał. IUPAC proponuje obywać się molem i wskazywać, co się liczy: n(½Ca²⁺) = 2 mmol znaczy to samo co 2 mEq wapnia. Zapis jest dłuższy, ale nie trzeba osobnej jednostki, a cząstkę widać od razu.

Główne niebezpieczeństwo równoważnika: ta sama substancja może mieć ich różną liczbę. Kwas fosforowy z fenoloftaleiną oddaje dwa jony wodoru, z oranżem metylowym — jeden. Dlatego na etykiecie roztworu obok normalności zawsze podaje się reakcję, dla której ją obliczono.

waga ładunków

Katalog wielkości

cały indeks →

fundament · 7 jednostek

Siedem jednostek podstawowych SI

Mol

Indeks · wszystkie wielkości na jednej stronie

Laboratorium przy wejściu do indeksu

Kropla kwasu zmienia kolor soku, sól barwi płomień, woda zamarza od stuknięcia. Pod nimi wszystkie karty Simetrium według dziedzin i alfabetycznie.

Otwórz indeks →

08 · Twój język

każdy odnośnik prowadzi do prawdziwej strony językowej

Czytaj w swoim języku

przetłumaczone i sprawdzonetłumaczenie roboczew kolejce