التركيز المكافئ

في الكيمياء ، يُعرف التركيز المكافئ أو العيارية ( N ) بأنه عدد مكافئات المذاب (eq) لكل لتر من المحلول (L). [ 1 ]شمال=هـqل{\displaystyle N={\frac {eq}{L}}}على عكس المولارية ، تستخدم العيارية مفهوم التكافؤ . يمكن تحويل المولارية إلى عيارية عن طريق ضرب التركيز المولي في عامل التكافؤ أو عامل n ( f eq ). [ 1 ]شمال=م*وهـq{\displaystyle N=M*{f_{\rm {eq}}}}

تعريف

تُعرَّف العيارية بأنها عدد مكافئات الغرام أو المول من المذاب الموجودة في لتر واحد من المحلول . وحدة العيارية في النظام الدولي للوحدات هي مكافئات لكل لتر (مكافئ/لتر).

شمال=مsoلهـدبليوsoل×Vsoلن{\displaystyle N={\frac {m_{\rm {sol}}}{EW_{\rm {sol}}\times V_{\rm {soln}}}}} حيث N هي العيارية، و m sol هي كتلة المذاب بالجرام، و EW sol هي الوزن المكافئ للمذاب، و V soln هو حجم المحلول بأكمله باللترات.

الاستخدام

هناك ثلاثة أنواع شائعة من التفاعلات الكيميائية حيث تُستخدم العيارية كمقياس للأنواع المتفاعلة في المحلول:

  • في كيمياء الأحماض والقواعد ، يُستخدم مصطلح "العيارية" للتعبير عن تركيز أيونات الهيدرونيوم (H₃O⁺) أو أيونات الهيدروكسيد (OH⁻) في المحلول. هنا، 1/feq قيمة عددية صحيحة . يمكن لكل مذاب أن ينتج مكافئًا واحدًا أو أكثر من الأنواع المتفاعلة عند ذوبانه.
  • في تفاعلات الأكسدة والاختزال ، يصف عامل التكافؤ عدد الإلكترونات التي يمكن لعامل مؤكسد أو مختزل أن يستقبلها أو يمنحها. هنا، يمكن أن تكون قيمة 1 / f eq كسرية ( غير صحيحة).
  • في تفاعلات الترسيب ، يقيس عامل التكافؤ عدد الأيونات التي ستترسب في تفاعل معين. هنا، 1 / f eq قيمة عددية صحيحة.

يرتبط التركيز الطبيعي للمحلول الأيوني أيضًا بالتوصيل الكهربائي (التحليلي) من خلال استخدام التوصيل الكهربائي المكافئ.

طبي

على الرغم من فقدانها للشعبية في الصناعة الطبية، إلا أن الإبلاغ عن تركيزات المصل بوحدات "مكافئ/لتر" (= 1 N) أو "مكافئ/لتر" (= 0.001 N) لا يزال يحدث.

أمثلة

يمكن استخدام العيارية في معايرات الأحماض والقواعد . على سبيل المثال، حمض الكبريتيك (H₂SO₄ ) هو حمض ثنائي البروتون . بما أن 0.5 مول فقط من H₂SO₄ تكفي لمعادلة 1 مول من أيونات الهيدروكسيد (OH⁻ ) ، فإن عامل التكافؤ هو:  

f eq (H 2 SO 4 ) = 0.5

إذا كان تركيز محلول حمض الكبريتيك هو c (H 2 SO 4 ) = 1  مول/لتر، فإن عياريته هي 2  N. ويمكن تسميته أيضًا محلول "2 عياري".

وبالمثل، بالنسبة لمحلول يحتوي على c (H 3 PO 4 ) = 1  مول/لتر، فإن العيارية هي 3 N لأن حمض الفوسفوريك يحتوي على 3 ذرات هيدروجين حمضية.

انتقاد مصطلح "الوضع الطبيعي"

تعتمد عيارية المحلول على معامل التكافؤ f<sub> eq</sub> لتفاعل معين، مما يُثير مصدرين محتملين للغموض : أولهما، أن f <sub> eq</sub> يعتمد على نوع التفاعل، وثانيهما، نوع المادة الكيميائية المُشاركة في التفاعل (مثل: الأحماض/القواعد، أو تفاعلات الأكسدة والاختزال، أو الأملاح المُترسبة، أو النظائر المُتبادلة، إلخ). بمعنى آخر، قد يمتلك المحلول نفسه عياريات مختلفة لتفاعلات مختلفة، أو حتى لنفس التفاعل في سياق مختلف.

ولتجنب الغموض، فإن الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية [ 2 ] والمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا [ 3 ] يثبطان استخدام مصطلحي "الوضع الطبيعي" و"الحل الطبيعي".

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 كينكل، جون (2013-08-13). "الكيمياء التحليلية للفنيين" . doi : 10.1201/b15309 .{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal=
  2. الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (1998). موسوعة التسمية التحليلية (القواعد النهائية 1997، الطبعة الثالثة). أكسفورد: بلاكويل ساينس. ISBN 0-86542-6155القسم  6.3 . مؤرشف (PDF) من الأصل بتاريخ 26 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 مايو 2009 .
  3. "قائمة مراجعة قواعد وأساليب وحدات النظام الدولي للوحدات" . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . سبتمبر 2004 [فبراير 1998]. مؤرشف من الأصل بتاريخ 14 أكتوبر 2004. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أكتوبر 2024 .
  1. "الانتظام | التعريف، الصيغة، المعادلات، النوع، المثال" . 9 نوفمبر 2022. مؤرشف من الأصل في 29 يناير 2023. تم الاطلاع عليه في 29 يناير 2023 .