Supapich Methaset/Shutterstock
Inom kemi beskriver koncentration hur mycket av ett ämne som finns per volymenhet. Även om koncentration kan hänvisa till massa, gäller den också för alla kvantifierbara enheter – gasmolekyler, joner eller till och med fotoner – i en lösning.
När ett fast ämne löses i en vätska kan den resulterande lösningens koncentration uttryckas på flera sätt. Kemiska reaktioner beror på förhållandet mellan reagerande partiklar, inte bara deras massa, vilket gör begreppen mol, ekvivalenter och milliekvivalenter väsentliga – särskilt inom medicin och klinisk farmakologi.
Tänk på en enkel reaktion:en kalium (K) atom reagerar med en klor (Cl) atom för att bilda kaliumklorid (KCl) utan överskott av atomer. Detta förhållande på 1:1 beror på stökiometri, inte lika massor.
En mullvad innehåller 6,02×10²³ enheter – atomer eller molekyler. Varje elements molära massa (massan av en mol i gram) är listad i det periodiska systemet; till exempel är kolets molära massa 12,011 g/mol.
Molmassorna varierar kraftigt över det periodiska systemet, från väte (1,008 g/mol) till uran (238,028 g/mol), vilket återspeglar det ökande antalet protoner och neutroner i tyngre grundämnen.
När ett löst ämne löses upp kan det dissociera till flera joner, som var och en bidrar till lösningens elektriska laddning. valensen av ett löst ämne kvantifierar detta:en KCl-molekyl dissocierar till två joner (K⁺ och Cl⁻), vilket ger KCl en valens på 2.
På liknande sätt dissocierar kalciumklorid (CaCl₂) till tre joner (en Ca²⁺ och två Cl⁻), så dess valens är 3. ekvivalenten – och dess millimolära motsvarighet, milliekvivalenten (mEq) – står för både massan av det lösta ämnet och dess valens:
(mekv =(massa × valens) / MW)
Här uttrycks massa och molmassan (MW) i milligram. Koncentration i ekvivalenter per liter är en standardenhet, vanligen skriven som mEq/L.
1. Kalium i 750 ml lösning – En K⁺-koncentration på 58,65 mg/L med en molmassa på 39,1 g/mol (39 100 mg/mol).
Beräkna först den totala massan av kalium:58,65mg/L × 0,75L =43,9875mg.
Med en valens på 1, mekv =(43,9875 mg × 1) / 39 100 mg/mol =0,001125 mol ≈ 1,13 mekv.
2. NaCl i 400 ml lösning – 30 mg NaCl per 400 ml, molekylvikt 58,44 g/mol (58 440 mg/mol).
NaCl dissocierar till två joner, så valens =2. mEq =(30mg × 2) / 58 440 mg/mol =0,001026mol ≈ 1,03mEq.
För att uttrycka detta som en koncentration:1,03mEq / 0,4L =2,575mEq/L.
