Caratteristiche di concentrazione percentuale, calcolo ed esempi

il concentrazione percentuale è un modo di esprimere la relazione del soluto in cento parti di mescolanza o dissoluzione. Va notato che queste "parti" possono essere espresse in unità di massa o volume. Grazie a questa concentrazione, è nota la composizione di una soluzione che, a differenza di quella di un composto puro, non è costante.

Inoltre, non solo la sua composizione varia, ma anche le sue proprietà organolettiche. Il barattolo di tè nell'immagine inferiore acquisisce aromi più intensi (e colorazioni) in quanto più spezie si dissolvono nell'acqua ghiacciata. Tuttavia, anche se le loro proprietà cambiano, la concentrazione di queste spezie rimane costante.

Se supponiamo che 100 grammi di questi siano sciolti in acqua e quindi agitati abbastanza da omogeneizzare la soluzione, i grammi saranno distribuiti in tutto il barattolo. La concentrazione percentuale di tè rimane costante anche se il contenuto di liquido è diviso in diversi contenitori.

Questo può variare solo se viene aggiunta più acqua al vaso, che, sebbene non modifichi la massa originale delle spezie disciolte (soluto), ne modifica la concentrazione. Per l'esempio della frequenza del tè, questa concentrazione può essere convenientemente espressa come una massa di soluto tra il volume dell'acqua.

Così, apre la strada ai casi infiniti in cui questi calcoli di concentrazione giocano un ruolo cruciale.

indice

• 1 Che cos'è una soluzione?
• 2 Caratteristiche della concentrazione percentuale
• 3 Come viene calcolato?
  • 3,1% in peso in peso% m / m
  • 3,2% in peso in volume% m / v
  • 3.3 Volume percentuale in volume% v / v
• 4 Esempi di calcoli di concentrazione percentuale
  • 4.1 Esempio 1
  • 4.2 Esempio 2
  • 4.3 Esempio 3
• 5 riferimenti

Qual è una soluzione?

È necessario comprendere il termine "soluzione" prima di indirizzare le espressioni percentuali della sua concentrazione.

Una soluzione è una miscela omogenea o uniforme di due o più sostanze le cui particelle sono di dimensioni atomiche o molecolari.

I componenti di questo sono il soluto e il solvente. Il soluto è il materiale dissolto in una soluzione, che si trova in una proporzione inferiore. Il solvente è il mezzo di dispersione in una soluzione e si trova in proporzione maggiore (come l'acqua nel barattolo del tè).

Caratteristiche della concentrazione percentuale

- La concentrazione percentuale ha la comodità di evitare calcoli di molarità e altre unità di concentrazione. In molti casi, è sufficiente conoscere la quantità di soluto disciolto nella soluzione. Tuttavia, per le reazioni chimiche, un lato viene lasciato dalla concentrazione molare.

- Facilita la verifica della legge di conservazione della massa.

- Si esprime in parti per cento di soluzione, entro le quali viene contato il soluto.

- La relazione tra il soluto e la soluzione può essere espressa in unità di massa (grammi) o volume (millilitri).

Come viene calcolato?

Il modo per calcolarlo dipende dalle unità in cui vuoi esprimerlo. Tuttavia, il calcolo matematico è essenzialmente lo stesso.

Percentuale in peso in peso% m / m

% (m / m) = (grammi di soluto / grammi di soluzione) ∙ 100

La percentuale in peso di una soluzione indica il numero di grammi di soluto in ogni 100 grammi di soluzione.

Ad esempio, una soluzione al 10% m / m di NaOH contiene 10 grammi di NaOH per 100 grammi di soluzione. Può anche essere interpretato in questo modo: 10 g di NaOH vengono sciolti in 90 g di acqua (100-10).

Percentuale di peso in volume% m / v

% (m / v) = (grammi di soluto / millilitri di soluzione) ∙ 100

La percentuale in milligrammi è un'unità di concentrazione spesso utilizzata nelle relazioni cliniche per descrivere concentrazioni estremamente basse del soluto (ad esempio, tracce di minerali nel sangue).

Come caso concreto, abbiamo il seguente esempio: il livello di azoto nel sangue di una persona è 32 mg%, il che significa che ci sono 32 mg di azoto disciolto per 100 ml di sangue.

Volume percentuale in volume% v / v

% (v / v) = (millilitri di soluto / millilitri di soluzione) ∙ 100

La percentuale di volume in volume di una soluzione indica il numero di millilitri di soluto in ogni 100 millilitri di soluzione.

Ad esempio, una soluzione al 25% v / v di alcol in acqua, contiene 25 millilitri di alcol per 100 millilitri di soluzione, o lo stesso: 75 ml di acqua sciolgono 25 ml di alcol.

Esempi di calcoli di concentrazione percentuale

Esempio 1

Se hai 7 g di KIO₃Quanti grammi di soluzione allo 0,5% m / m possono essere preparati con questa quantità di sale?

Una soluzione allo 0,5% m / m è molto diluita ed è interpretata come segue: per ogni 100 grammi di soluzione ci sono 0,5 grammi di KIO₃ disciolto. Quindi, per determinare i grammi di questa soluzione che può essere preparata, si utilizzano i fattori di conversione:

7 g KIO₃ ∙ (100 g Sol / 0,5 g KIO₃) = 1400 go 1,4 kg di soluzione.

Com'è possibile? Evidentemente, la grande quantità di massa proveniva dall'acqua; Quindi, i 7 grammi di KIO₃ furono dissolti in 1393 grammi di acqua.

Esempio 2

Se vuoi preparare 500 grammi di una soluzione di CuSO₄ all'1%, quanti grammi di sale rameico sono necessari?

I fattori di conversione vengono applicati per cancellare il g di CuSO₄ desiderata:

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

Cioè, sciogliere 5 g di CuSO₄ (un sale di brillanti colori blu) in 495 g di acqua (circa 495 ml)

Esempio 3

Se mescoli 400 ml di acqua, 37 grammi di zucchero, 18 grammi di sale e 13 grammi di solfato di sodio (Na₂SW₄), Qual è la concentrazione percentuale in massa per ciascuno dei componenti della miscela?

Supponendo che la densità dell'acqua sia di 1 g / ml, la miscela ha 400 g di acqua. L'aggiunta della massa totale dei componenti della soluzione è: (400 + 37 + 18 + 13) = 468 g di soluzione.

Qui il calcolo è diretto e semplice:

% Acqua m / m = (400 g di acqua / 468 g di sol) ∙ 100 = 85,47

% Zucchero m / m = (37 g di zucchero / 468 g di sol) ∙ 100 = 7,90

% Sale m / m = (18 g di sale / 468 g di sol) ∙ 100 = 3,84

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

Aggiungendo tutte le singole percentuali di massa che abbiamo: (85,47 + 7,90 + 3,84 + 2,77) = 99,98% ≈ 100%, il mix totale.

riferimenti

1. Christian Rae Figueroa. (14 settembre 2016). Unità di concentrazione. Chimica Estratto l'11 maggio 2018 da: chem.libretexts.org
2. Ian Mills, Tomislav Cvitas, Klaus Homann, Nikola Kallay. (1998). Quantità, unità e simboli in chimica fisica. Seconda edizione. Scienza di Blackwell.
3. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chimica. (8 ° ed.). CENGAGE Learning, p 100-103.
4. Clackamas Community College. (2011). Lezione 4: Concentrazioni percentuali. Estratto l'11 maggio 2018 da: dl.clackamas.edu
5. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (9 maggio 2018). Concentrazione percentuale in volume (v / v%). Estratto l'11 maggio 2018 da: thoughtco.com
6. Peter J. Mikulecky, Chris Hren. (2018). Come misurare la concentrazione usando la molarità e la soluzione percentuale. Estratto l'11 maggio 2018 da: dummies.com
7. Armando Marín B. Concentrazioni. [PDF]. Estratto l'11 maggio 2018 da: amyd.quimica.unam.mx