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Em química, a concentração descreve quanto de uma substância está presente por unidade de volume. Embora a concentração possa referir-se à massa, também se aplica a qualquer entidade quantificável – moléculas de gás, iões ou mesmo fotões – dentro de uma solução.

Quando um sólido se dissolve num líquido, a concentração da solução resultante pode ser expressa de várias maneiras. As reações químicas dependem da proporção de partículas reagentes, e não apenas de sua massa, tornando essenciais os conceitos de moles, equivalentes e miliequivalentes - especialmente em medicina e farmacologia clínica.

Moles e peso molecular

Considere uma reação simples:um átomo de potássio (K) reage com um átomo de cloro (Cl) para formar cloreto de potássio (KCl) sem excesso de átomos. Essa proporção de 1:1 se deve à estequiometria, e não às massas iguais.

Uma toupeira contém 6,02×10²³ entidades – átomos ou moléculas. A massa molar de cada elemento (a massa de um mol em gramas) está listada na tabela periódica; por exemplo, a massa molar do carbono é 12,011g/mol.

As massas molares variam amplamente na tabela periódica, do hidrogênio (1,008g/mol) ao urânio (238,028g/mol), refletindo o número crescente de prótons e nêutrons em elementos mais pesados.

Moles e equivalentes

Quando um soluto se dissolve, ele pode dissociar-se em vários íons, cada um contribuindo para a carga elétrica da solução. A valência de um soluto quantifica isso:uma molécula de KCl se dissocia em dois íons (K⁺ e Cl⁻), dando ao KCl uma valência de 2.

Da mesma forma, o cloreto de cálcio (CaCl₂) dissocia-se em três íons (um Ca²⁺ e dois Cl⁻), então sua valência é 3. O equivalente —e sua contraparte milimolar, o miliequivalente (mEq) — é responsável tanto pela massa do soluto quanto por sua valência:

(mEq =(massa × valência) / MW)

Aqui, a massa e a massa molar (MW) são expressas em miligramas. A concentração em equivalentes por litro é uma unidade padrão, comumente escrita como mEq/L.

Exemplos de mEq/L

1. Potássio em 750mL de solução – Uma concentração de K⁺ de 58,65mg/L com massa molar de 39,1g/mol (39.100mg/mol).

Primeiro, calcule a massa total de potássio:58,65mg/L × 0,75L =43,9875mg.

Com valência de 1, mEq =(43,9875mg × 1) / 39.100mg/mol =0,001125mol ≈ 1,13mEq.

2. NaCl em 400mL de solução – 30mg de NaCl por 400mL, peso molecular 58,44g/mol (58.440mg/mol).

O NaCl se dissocia em dois íons, então valência =2. mEq =(30mg × 2) / 58.440mg/mol =0,001026mol ≈ 1,03mEq.

Para expressar isso como uma concentração:1,03mEq / 0,4L =2,575mEq/L.