Procentowe charakterystyki stężenia, obliczenia i przykłady

The procentowe stężenie jest to sposób wyrażania relacji substancji rozpuszczonej w stu częściach mieszaniny lub rozpuszczania. Należy zauważyć, że te „części” mogą być wyrażone w jednostkach masy lub objętości. Dzięki temu stężeniu znany jest skład roztworu, który w przeciwieństwie do czystego związku nie jest stały.

Nie tylko zmienia się jego skład, ale także jego właściwości organoleptyczne. Słoik herbaty na dolnym obrazie nabiera bardziej intensywnych smaków (i zabarwień), ponieważ więcej przypraw rozpuści się w lodowej wodzie. Jednakże, chociaż zmieniają się ich właściwości, stężenie tych przypraw pozostaje stałe.

Jeśli założymy, że 100 gramów tych rozpuszcza się w wodzie, a następnie wstrząsa wystarczająco, aby ujednorodnić roztwór, gram będzie rozprowadzany w słoiku. Procentowe stężenie herbaty pozostaje stałe, nawet jeśli zawartość cieczy jest podzielona na różne pojemniki.

Zmieni się to tylko wtedy, gdy do słoika zostanie dodana większa ilość wody, która, chociaż nie zmienia pierwotnej masy rozpuszczonych przypraw (substancji rozpuszczonej), zmienia jej stężenie. Dla przykładu ilości herbaty, to stężenie może być dogodnie wyrażone jako masa substancji rozpuszczonej między objętością wody.

W ten sposób otwiera drogę do nieskończonych przypadków, w których te obliczenia koncentracji odgrywają kluczową rolę.

Indeks

• 1 Co to jest rozwiązanie?
• 2 Charakterystyka stężenia procentowego
• 3 Jak to jest obliczane??
  • 3,1% wagowo% m / m
  • 3.2 Procent masy w%% m / v
  • 3.3 Procent objętości w objętości% v / v
• 4 Przykłady obliczeń procentowych stężenia
  • 4.1 Przykład 1
  • 4.2 Przykład 2
  • 4.3 Przykład 3
• 5 referencji

Jakie jest rozwiązanie?

Konieczne jest zrozumienie terminu „rozwiązanie” przed określeniem procentowego wyrażenia jego stężenia.

Roztwór jest jednorodną lub jednolitą mieszaniną dwóch lub więcej substancji, których cząstki mają rozmiar atomowy lub cząsteczkowy.

Składnikami tego są substancje rozpuszczone i rozpuszczalnik. Substancją rozpuszczoną jest materiał rozpuszczony w roztworze, który jest w mniejszej proporcji. Rozpuszczalnikiem jest ośrodek dyspersyjny w roztworze, który znajduje się w większej proporcji (jak woda w słoiku z herbatą).

Charakterystyka stężenia procentowego

- Stężenie procentowe ma wygodę unikania obliczeń molarności i innych jednostek stężenia. W wielu przypadkach wystarczy znać ilość rozpuszczonej substancji rozpuszczonej w roztworze. Jednak w przypadku reakcji chemicznych pozostaje on poza stężeniem molowym.

- Ułatwia weryfikację prawa zachowania masy.

- Wyrażana jest w częściach na sto roztworów, w których zliczana jest substancja rozpuszczona.

- Związek między substancją rozpuszczoną a roztworem może być wyrażony w jednostkach masy (gramach) lub objętości (mililitry).

Jak to jest obliczane?

Sposób obliczania zależy od jednostek, w których chcesz to wyrazić. Jednak obliczenia matematyczne są zasadniczo takie same.

Masa procentowa wagowo% m / m

% (m / m) = (gramów substancji rozpuszczonej / gramów roztworu) ∙ 100

Procent wagowy roztworu wskazuje liczbę gramów substancji rozpuszczonej w każdym 100 gramach roztworu.

Na przykład roztwór o stężeniu 10% m / m NaOH zawiera 10 gramów NaOH na 100 gramów roztworu. Można to również interpretować w ten sposób: 10 g NaOH rozpuszcza się w 90 g wody (100-10).

Oba procenty wagowe w objętości% m / v

% (m / v) = (gramy substancji rozpuszczonej / mililitry roztworu) ∙ 100

Procent w miligramach jest jednostką stężenia często stosowaną w raportach klinicznych w celu opisania wyjątkowo niskich stężeń substancji rozpuszczonej (na przykład śladowych minerałów we krwi).

Jako konkretny przypadek mamy następujący przykład: poziom azotu we krwi osoby wynosi 32 mg%, co oznacza, że ​​na 100 ml krwi jest 32 mg rozpuszczonego azotu.

Oba procenty objętości w objętości% v / v

% (obj./obj.) = (mililitry substancji rozpuszczonej / mililitry roztworu) ∙ 100

Procentowa objętość objętości roztworu wskazuje liczbę mililitrów substancji rozpuszczonej na każde 100 mililitrów roztworu.

Na przykład 25% obj./obj. Roztwór alkoholu w wodzie, zawiera 25 mililitrów alkoholu na 100 mililitrów roztworu lub to samo: 75 ml wody rozpuszcza 25 ml alkoholu.

Przykłady obliczeń procentowych stężenia

Przykład 1

Jeśli masz 7 g KIO₃, Ile gramów 0,5% m / m roztworu można przygotować z taką ilością soli?

Roztwór o stężeniu 0,5% m / m jest bardzo rozcieńczony i jest interpretowany w następujący sposób: na każde 100 gramów roztworu 0,5 grama KIO₃ rozpuszczony. Następnie, w celu określenia gramów tego rozwiązania, które można przygotować, wykorzystuje się współczynniki konwersji:

7 g KIO₃ ∙ (100 g Sol / 0,5 g KIO₃) = 1400 g lub 1,4 kg roztworu.

Jak to możliwe? Najwyraźniej duża ilość masy pochodziła z wody; Tak więc 7 gramów KIO₃ rozpuszczono w 1393 gramach wody.

Przykład 2

Jeśli chcesz przygotować 500 gramów roztworu CuSO₄ na 1%, ile gramów soli miedziowej jest potrzebnych?

Współczynniki konwersji stosuje się w celu oczyszczenia g CuSO₄ pożądane:

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

Oznacza to, że rozpuść 5 g CuSO₄ (sól jasnoniebieskich kolorów) w 495 g wody (około 495 ml)

Przykład 3

Jeśli wymieszasz 400 ml wody, 37 gramów cukru, 18 gramów soli i 13 gramów siarczanu sodu (Na₂TAK₄), Jakie jest procentowe stężenie w masie dla każdego ze składników mieszaniny?

Zakładając, że gęstość wody wynosi 1 g / ml, mieszanina zawiera 400 g wody. Dodając całkowitą masę składników roztworu mamy: (400 + 37 + 18 + 13) = 468 g roztworu.

Tutaj obliczenia są bezpośrednie i proste:

% Wody m / m = (400 g wody / 468 g Sol) ∙ 100 = 85,47

% Cukier m / m = (37 g cukru / 468 g Sol) ∙ 100 = 7,90

% Sól m / m = (18 g soli / 468 g Sol) ∙ 100 = 3,84

% Na₂TAK₄ m / m = (13 g Na₂TAK₄/ 468 g Sol) ∙ 100 = 2,77

Dodając wszystkie indywidualne wartości procentowe masy mamy: (85,47 + 7,90 + 3,84 + 2,77) = 99,98% ≈ 100%, całkowita mieszanka.

Referencje

1. Christian Rae Figueroa. (14 września 2016 r.). Jednostki koncentracji. Chemia Źródło: 11 maja 2018 r. Z: chem.libretexts.org
2. Ian Mills, Tomislav Cvitas, Klaus Homann, Nikola Kallay. (1998). Ilości, jednostki i symbole w chemii fizycznej. Druga edycja Blackwell Science.
3. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chemia (8 wyd.). CENGAGE Learning, str. 100-103.
4. Clackamas Community College. (2011). Lekcja 4: Stężenia procentowe. Źródło: 11 maja 2018 r. Z: dl.clackamas.edu
5. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (9 maja 2018 r.). Stężenie procentowe objętości (v / v%). Pobrano 11 maja 2018 r. Z: thoughtco.com
6.  Peter J. Mikulecky, Chris Hren. (2018). Jak zmierzyć stężenie za pomocą molarności i procentowego roztworu. Pobrano 11 maja 2018 r. Z: dummies.com
7. Armando Marín B. Koncentracje. [PDF] Pobrano 11 maja 2018 r. Z: amyd.quimica.unam.mx