Caracteristici procentuale de concentrație, calcul și exemple

2470
Anthony Golden

concentrație procentuală este un mod de a exprima raportul solutului într-o sută de părți de amestec sau soluție. Trebuie remarcat faptul că aceste „părți” pot fi exprimate în unități de masă sau volum. Datorită acestei concentrații, se cunoaște compoziția unei soluții care, spre deosebire de cea a unui compus pur, nu este constantă..

De asemenea, nu numai compoziția sa variază, ci și proprietățile sale organoleptice. Borcanul de ceai din imaginea de mai jos capătă arome (și culori) mai intense pe măsură ce se dizolvă mai multe condimente în apa cu gheață. Cu toate acestea, deși proprietățile lor se schimbă, concentrația acestor condimente rămâne constantă..

Dacă presupunem că 100 de grame din acestea sunt dizolvate în apă și apoi amestecate suficient pentru a omogeniza soluția, gramele vor fi distribuite în borcan. Concentrația procentuală a ceaiului rămâne constantă chiar dacă conținutul de lichid este împărțit în recipiente diferite.

Acest lucru va varia numai dacă se adaugă mai multă apă în borcan, care, deși nu modifică masa inițială a condimentelor dizolvate (solut), modifică concentrația sa. Pentru exemplul ratei de ceai, această concentrație poate fi exprimată în mod convenabil în masa de dizolvat împărțită la volumul de apă.

Astfel, deschide calea către cazurile infinite în care aceste calcule ale concentrației joacă un rol crucial..

Indice articol

  • 1 Ce este o soluție?
  • 2 Caracteristici ale concentrației procentuale
  • 3 Cum se calculează?
    • 3,1 procente în greutate% m / m
    • 3.2 Greutate procentuală în volum% m / v
    • 3.3 Procent volum în volum% v / v
  • 4 Exemple de calcule ale concentrației procentuale
    • 4.1 Exemplul 1
    • 4.2 Exemplul 2
    • 4.3 Exemplul 3
  • 5 Referințe

Ce este o soluție?

Înțelegerea termenului „soluție” este necesară înainte de a aborda expresiile procentuale ale concentrației sale..

O soluție este un amestec omogen sau uniform de două sau mai multe substanțe ale căror particule sunt de dimensiune atomică sau moleculară..

Componentele acestuia sunt solutul și solventul. Solutul este materialul dizolvat într-o soluție, care se găsește într-o măsură mai mică. Solventul este mediul de dispersie într-o soluție și se găsește într-o proporție mai mare (cum ar fi apa într-un borcan de ceai).

Caracteristicile concentrației procentuale

- Concentrația procentuală prezintă comoditatea evitării calculelor de molaritate și a altor unități de concentrație. În multe cazuri, este suficient să cunoașteți cantitatea de dizolvat dizolvat în soluție. Cu toate acestea, pentru reacțiile chimice, concentrația molară este lăsată deoparte..

- Facilitează verificarea legii conservării masei.

- Este exprimat în părți la sută de soluție, în care se numără solutul.

- Relația dintre soluție și soluție poate fi exprimată în unități de masă (grame) sau volum (mililitri).

Cum se calculează?

Modul de calcul al acestuia depinde de unitățile în care doriți să-l exprimați. Cu toate acestea, calculul matematic este în esență același.

Procent de greutate în greutate% m / m

% (m / m) = (grame de dizolvat / grame de soluție) ∙ 100

Procentul în greutate al unei soluții indică numărul de grame de substanță dizolvată din fiecare 100 de grame de soluție.

De exemplu, o soluție de NaOH de 10% m / m conține 10 grame de NaOH la 100 de grame de soluție. Poate fi interpretat și în acest fel: 10 g NaOH se dizolvă în 90 g apă (100-10).

Procentul de greutate în volum% m / v

% (m / v) = (grame de dizolvat / mililitri de soluție) ∙ 100

Procentul în miligrame este o unitate de concentrație utilizată adesea în rapoartele clinice pentru a descrie concentrații extrem de scăzute ale substanței dizolvate (de exemplu, urme de minerale în sânge)..

Ca un caz concret, avem următorul exemplu: nivelul de azot din sângele unei persoane este de 32 mg%, ceea ce înseamnă că există 32 mg de azot dizolvat la 100 ml de sânge.

Procent volum în volum% v / v

% (v / v) = (mililitri de dizolvat / mililitri de soluție) ∙ 100

Volumul procentual volum al unei soluții indică numărul de mililitri de substanță dizolvată din fiecare 100 de mililitri de soluție.

De exemplu, o soluție de alcool de 25% v / v în apă conține 25 de mililitri de alcool la 100 de mililitri de soluție, sau ceea ce este același: 75 mL de apă dizolvă 25 mL de alcool.

Exemple de calcule ale concentrației procentuale

Exemplul 1

Dacă aveți 7 g de KIO3, Câte grame de soluție 0,5% m / m pot fi preparate cu această cantitate de sare?

O soluție de 0,5% m / m este foarte diluată și se interpretează după cum urmează: pentru fiecare 100 de grame de soluție există 0,5 grame de KIO3 dizolvat. Apoi, pentru a determina gramele acestei soluții care pot fi preparate, se utilizează factorii de conversie:

7 g KIO3 ∙ (100 g Soare / 0,5 g KIO3) = 1400 g sau 1,4 Kg de soluție.

Cum este posibil? Evident, cantitatea mare de masă provenea din apă; astfel, cele 7 grame de KIO3 dizolvat în 1393 grame de apă.

Exemplul 2

Dacă doriți să pregătiți 500 de grame de soluție CuSO4 la 1%, câte grame de sare cuprică sunt necesare?

Factorii de conversie se aplică pentru a rezolva g de CuSO4 dorit:

500 g de Sol CuSO4 ∙ (1 g de CuSO4/ 100 g Sol CuSO4) = 5 g de CuSO4

Adică, 5 g de CuSO se dizolvă4 (o sare strălucitoare de culoare albăstruie) în 495 g de apă (aproximativ 495 ml)

Exemplul 3

Dacă 400 mL apă, 37 grame zahăr, 18 grame sare și 13 grame sulfat de sodiu (NaDouăSW4), Care este concentrația procentuală în masă pentru fiecare dintre componentele amestecului?

Dacă se presupune că densitatea apei este de 1g / ml, atunci amestecul are 400 g de apă disponibilă. Adăugând masa totală a componentelor soluției avem: (400 + 37 + 18 + 13) = 468 g de soluție.

Aici calculul este simplu și simplu:

% Apă m / m = (400 g apă / 468 g Soare) ∙ 100 = 85,47

% Zahar m / m = (37 g zahăr / 468 g Sol) ∙ 100 = 7,90

% Sare m / m = (18 g sare / 468 g Sol) ∙ 100 = 3,84

% N / ADouăSW4 m / m = (13 g NaDouăSW4/ 468 g Soare) ∙ 100 = 2,77

Adăugând toate procentele individuale de masă avem: (85,47 + 7,90 + 3,84 + 2,77) = 99,98% ≈ 100%, amestecul total.

Referințe

  1. Christian Rae Figueroa. (2016, 14 septembrie). Unități de concentrare. Chimie Adus pe 11 mai 2018, de pe: chem.libretexts.org
  2. Ian Mills, Tomislav Cvitas, Klaus Homann, Nikola Kallay. (1998). Cantități, unități și simboluri în chimia fizică. A doua editie. Știința Blackwell.
  3. Whitten, Davis, Peck și Stanley. Chimie. (Ed. A VIII-a). CENGAGE Learning, p 100-103.
  4. Clackamas Community College. (2011). Lecția 4: Concentrații procentuale. Adus pe 11 mai 2018, de pe: dl.clackamas.edu
  5. Dr. Anne Marie Helmenstine (9 mai 2018). Concentrația procentuală a volumului (v / v%). Adus pe 11 mai 2018, de pe: thoughtco.com
  6.  Peter J. Mikulecky, Chris Hren. (2018). Cum se măsoară concentrația folosind molaritatea și soluția procentuală Adus pe 11 mai 2018, de pe: dummies.com
  7. Armando Marín B. Concentrații. [PDF]. Adus pe 11 mai 2018, de pe: amyd.quimica.unam.mx

Nimeni nu a comentat acest articol încă.