Procentul de concentrație, calcule și exemple

concentrație procentuală este o modalitate de exprimare a relației solute într-o sută de părți de amestec sau dizolvare. Trebuie remarcat faptul că aceste "părți" pot fi exprimate în unități de masă sau volum. Datorită acestei concentrații, este cunoscută 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 inferioară dobândește arome mai intense (și colorații), deoarece mai multe condimente se dizolvă în apa de gheață. Totuși, deși proprietățile lor se schimbă, concentrația acestor condimente rămâne constantă.

Dacă presupunem că 100 grame din acestea sunt dizolvate în apă și apoi agitate suficient pentru a omogeniza soluția, grame vor fi distribuite în întregul vas. Concentrația procentuală de ceai rămâne constant chiar dacă conținutul de lichid este împărțit în recipiente diferite.

Aceasta variază numai dacă se adaugă mai multă apă în borcan, care, deși nu modifică masa inițială a condimentelor dizolvate (substanța dizolvată), își modifică concentrația. Pentru exemplul ratei de ceai, această concentrație poate fi exprimată convenabil ca o masă de substanță dizolvată între volumul apei.

Astfel, se deschide calea spre cazurile infinite în care aceste calcule de concentrare joacă un rol crucial.

index

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

Ce este o soluție?

Este necesar să înțelegem termenul "soluție" 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 dimensiuni atomice sau moleculare.

Componentele acestora sunt substanța dizolvată și solventul. Solubilitatea este materialul dizolvat într-o soluție, care se găsește într-o proporție mai mică. Solventul este mediul de dispersie într-o soluție și se găsește într-o proporție mai mare (precum apa din borcanul de ceai).

Caracteristicile concentrației procentuale

- Concentrația procentuală are avantajul evitării calculelor de molaritate și a altor unități de concentrare. În multe cazuri, este suficient să se cunoască cantitatea de substanță dizolvată dizolvată în soluție. Cu toate acestea, pentru reacțiile chimice, o parte este lăsată de concentrația molară.

- facilitează verificarea legii conservării masei.

- Se exprimă în părți la o sută de soluții, în cadrul cărora se numără substanța dizolvată.

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

Cum se calculează?

Modul de calculare depinde de unitățile în care doriți să o exprimați. Cu toate acestea, calculul matematic este în esență același.

Greutate procente în greutate% m / m

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

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

De exemplu, o soluție la NaOH 10% m / m conține 10 grame de NaOH pe 100 grame de soluție. De asemenea, poate fi interpretat în acest mod: 10 g de NaOH sunt dizolvate în 90 g de apă (100-10).

Procent greutate în volum% m / v

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

Procentul în miligrame este o unitate de concentrație utilizată adesea în rapoartele clinice pentru a descrie concentrațiile extrem de scăzute ale substanței dizolvate (de exemplu, mineralele 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.

Volum procentual în volum% v / v

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

Procentul volumic al unei soluții indică numărul de mililitri de substanță dizolvată în fiecare 100 mililitri de soluție.

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

Exemple de calcule de concentrație procentuală

Exemplul 1

Dacă aveți 7 g KIO₃Câte 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 grame de soluție există 0,5 grame de KIO₃ dizolvat. Apoi, pentru a determina gramele acestei soluții care poate fi preparată, se utilizează factorii de conversie:

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

Cum este posibil? Evident, cantitatea mare de masă a venit din apă; Deci, cele 7 grame de KIO₃ acestea au fost dizolvate în 1393 grame de apă.

Exemplul 2

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

Factorii de conversie sunt aplicați pentru a curăța g de CuSO₄ dorit:

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

Adică dizolvă 5 g de CuSO₄ (o sare de culori albastre strălucitoare) în 495 g de apă (aproximativ 495 ml)

Exemplul 3

Dacă amestecați 400 ml de apă, 37 grame de zahăr, 18 grame de sare și 13 grame de sulfat de sodiu (Na₂SW₄), Care este concentrația procentuală în masă pentru fiecare componentă a amestecului?

Presupunând că densitatea apei este de 1 g / ml, amestecul are 400 g de apă. Se adaugă masa totală a componentelor soluției: (400 + 37 + 18 + 13) = 468 g de soluție.

Aici calculul este direct și simplu:

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

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

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

% Na₂SW₄ m / m = (13 g Na₂SW₄/ 468 g Sol) ⋅ 100 = 2,77

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

referințe

1. Christian Rae Figueroa. (14 septembrie 2016). Unități de concentrare. Chimie Recuperat pe 11 mai 2018, de la: chem.libretexts.org
2. Ian Mills, Tomislav Cvitas, Klaus Homann, Nikola Kallay. (1998). Cantități, unități și simboluri în chimia fizică. Ediția a doua. Blackwell Science.
3. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chimie. (Ediția a 8-a). CENGAGE Learning, p. 100-103.
4. Colegiul comunitar Clackamas. (2011). Lecția 4: Concentrațiile procentuale. Adus pe 11 mai 2018, de la: dl.clackamas.edu
5. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (9 mai 2018). Concentrația procentuală a volumului (v / v%). Adus pe 11 mai 2018, de la: thoughtco.com
6. Peter J. Mikulecky, Chris Hren. (2018). Cum se măsoară concentrația utilizând molaritatea și soluția procentuală. Adus pe 11 mai 2018, de la: dummies.com
7. Armando Marín B. Concentrații. [PDF]. Adus pe 11 mai 2018, de la: amyd.quimica.unam.mx