CONCENTRAZIONE PERCENTUALE: CARATTERISTICHE, CALCOLO ED ESEMPI - CHIMICA - 2024

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

Inoltre, non solo varia la sua composizione, ma anche le sue proprietà organolettiche. Il barattolo del tè nella foto sotto assume sapori (e colori) più intensi man mano che più spezie vengono sciolte nell'acqua ghiacciata. Tuttavia, sebbene le loro proprietà cambino, la concentrazione di queste spezie rimane costante.

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

Questo varierà solo se si aggiunge più acqua al barattolo, la quale, sebbene non modifichi la massa originaria delle spezie disciolte (soluto), ne modifica la concentrazione. Per l'esempio della velocità del tè, questa concentrazione può essere convenientemente espressa in massa di soluto diviso per volume d'acqua.

Quindi, fa spazio agli infiniti casi in cui questi calcoli di concentrazione giocano un ruolo cruciale.

Qual è una soluzione?

Una comprensione del termine "soluzione" è necessaria prima di affrontare 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 disciolto in una soluzione, che si trova in misura minore. Il solvente è il mezzo di dispersione in una soluzione e si trova in proporzione maggiore (come l'acqua in un barattolo di tè).

Caratteristiche della concentrazione percentuale

- La concentrazione percentuale presenta 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 la concentrazione molare viene lasciata da parte.

- Facilita la verifica della legge di conservazione della massa.

- È espresso 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.

Peso percentuale 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).

Peso percentuale in volume% m / v

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

La percentuale di milligrammi è un'unità di concentrazione spesso utilizzata nei rapporti clinici per descrivere concentrazioni estremamente basse di 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 di 32 mg%, il che significa che ci sono 32 mg di azoto disciolto per 100 ml di sangue.

Percentuale di volume in volume% v / v

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

Il volume percentuale del 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 la stessa cosa: 75 ml di acqua dissolvono 25 ml di alcol.

Esempi di calcoli di concentrazione percentuale

Esempio 1

Se hai 7 g di KIO ₃ , quanti grammi di una soluzione allo 0,5% m / m si possono preparare 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 KIO ₃ disciolti. Quindi, per determinare i grammi di questa soluzione che possono essere preparati, vengono utilizzati i fattori di conversione:

7 g KIO ₃ ∙ (100 g Sol / 0,5 g KIO ₃ ) = 1400 go 1,4 Kg di soluzione.

Come è possibile? Ovviamente, la grande quantità di massa proveniva dall'acqua; così, i 7 grammi di KIO ₃ sono stati sciolti in 1393 grammi di acqua.

Esempio 2

Se vuoi preparare 500 grammi di una soluzione di CuSO ₄ all'1%, quanti grammi di sale rameico sono necessari?

I fattori di conversione vengono applicati per risolvere il g desiderato di CuSO ₄ :

500 g Sol CuSO ₄ ∙ (1 g di CuSO ₄ /100 g Sol CuSO ₄ ) = 5 g di CuSO ₄

In altre parole, 5 g di CuSO ₄ (un sale dai brillanti colori bluastri) vengono sciolti in 495 g di acqua (circa 495 mL)

Esempio 3

Se si mescolano 400 ml di acqua, 37 grammi di zucchero, 18 grammi di sale e 13 grammi di solfato di sodio (Na ₂ SO ₄ ), qual è la concentrazione percentuale in massa per ciascuno dei componenti della miscela?

Se si presume che la densità dell'acqua sia 1 g / mL, la miscela ha 400 g di acqua disponibili. Sommando la massa totale dei componenti della soluzione abbiamo: (400 + 37 + 18 + 13) = 468 g di soluzione.

Qui il calcolo è diretto e semplice:

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

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

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

% Di Na ₂ SO ₄ m / m = (13 g di Na ₂ SO ₄ /468 g Sol) ∙ 100 = 2.77

Sommando tutte le singole percentuali di massa si ha: (85,47 + 7,90 + 3,84 + 2,77) = 99,98% ≈ 100%, la miscela totale.

Riferimenti

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