CONCENTRACIÓ PERCENTUAL: CARACTERÍSTIQUES, CÀLCUL I EXEMPLES - QUIMICA - 2025

La concentració percentual és una manera d'expressar la relació de l'solut en cent parts de mescla o dissolució. Cal ressaltar que aquestes "parts" poden expressar-se en unitats de massa o de volum. Gràcies a aquesta concentració, es coneix la composició d'una dissolució la qual, a diferència de la d'un compost pur, no és constant.

Així mateix, no només la seva composició varia, sinó també les seves propietats organolèptiques. El pot de te de la imatge inferior adquireix sabors (i coloracions) més intenses a mesura que es dissol més espècies en l'aigua gelada. No obstant això, tot i que les seves propietats canviïn, la concentració d'aquestes espècies es manté constant.

Si suposem que es dissolen 100 grams d'aquestes en aigua i després s'agita prou per homogeneïtzar la solució, es distribuiran els grams per tot el pot. La concentració percentual de el te es manté constant fins i tot si es divideix el contingut líquid en diferents recipients.

Això variarà només si s'addiciona més aigua a el pot, la qual cosa, encara que no modifiqui la massa original de les espècies dissoltes (solut), si modifica la seva concentració. Per a l'exemple de la taxa de te, aquesta concentració pot expressar-se convenientment en massa de solut entre volum d'aigua.

Així, s'obre pas als infinits casos on aquests càlculs de concentració juguen un paper crucial.

Què és una solució?

És necessària la comprensió de el terme «solució» abans d'abordar les expressions percentuals de la seva concentració.

Una solució és una mescla homogènia o uniforme de dues o més substàncies les partícules són de la mida atòmic o molecular.

Els components d'aquesta són el solut i el solvent. El solut és el material dissolt en una solució, el qual es troba en menor proporció. El solvent és el mitjà de dispersió en una solució i es troba en major proporció (com l'aigua en el pot de te).

Característiques de la concentració percentual

- La concentració percentual presenta la comoditat d'evitar els càlculs de molaritat i altres unitats de concentració. En molts casos, n'hi ha prou conèixer la quantitat de solut dissolt en la solució. No obstant això, per a les reaccions químiques es deixa una banda per la concentració molar.

- Facilita la comprovació de la llei de conservació de la massa.

- S'expressa en parts per cent de solució, dins de les quals es compta el solut.

- La relació entre el solut i la solució es pot expressar en unitats de massa (grams) o de volum (mil·lilitres).

Com es calcula?

La manera de calcular-la depèn de les unitats en què es vol expressar-la. No obstant això, el càlcul matemàtic és en essència el mateix.

Tant per cent pes en pes% m / m

% (M / m) = (grams de solut / grams de solució) ∙ 100

El tant per cent en pes d'una solució indica el nombre de grams de solut en cada 100 grams de solució.

Per exemple, una solució a l'10% m / m de NaOH conté 10 grams de NaOH per 100 grams de solució. També pot interpretar d'aquesta manera: 10 g de NaOH es dissolen en 90 g d'aigua (100-10).

Tant per cent pes en volum% m / v

% (M / v) = (grams de solut / mil·lilitres de solució) ∙ 100

El tant per cent en mil·ligrams és una unitat de concentració utilitzada amb freqüència en els informes clínics per a descriure les concentracions extremadament baixes de l'solut (per exemple, traces minerals a la sang).

Com un cas concret, es té el següent exemple: el nivell de nitrogen a la sang d'una persona és de 32 mg%, el que significa que hi ha 32 mg de nitrogen dissolt per cada 100 ml de sang.

Tant per cent volum en volum% v / v

% (V / v) = (mil·lilitres de solut / mil·lilitres de solució) ∙ 100

El tant per cent volum en volum d'una solució indica el nombre de mil·lilitres de solut en cada 100 mil·lilitres de solució.

Per exemple, una solució a l'25% v / v d'alcohol en aigua, conté 25 mil·lilitres d'alcohol per 100 mil·lilitres de solució, o el que és el mateix: 75 ml d'aigua dissolen 25 ml d'alcohol.

Exemples de càlculs de concentració percentual

exemple 1

Si es compten amb 7 g de KIO ₃, quants grams de dissolució a l'0,5% m / m poden preparar-se amb aquesta quantitat de sal?

Una solució a l'0,5% m / m és molt diluïda, i s'interpreta com segueix: per cada 100 grams de solució hi ha 0,5 grams de KIO ₃ dissolts. Llavors, per determinar els grams d'aquesta dissolució que poden preparar-se, es fa ús dels factors de conversió:

7 g KIO ₃ ∙ (100 g Sol / 0.5 g KIO ₃) = 1400 go 1.4 kg de solució.

Com és possible? Evidentment, la gran quantitat de massa provenir d'l'aigua; així, els 7 grams de KIO ₃ es van dissoldre en 1393 grams d'aigua.

exemple 2

Si es desitja preparar 500 grams d'una solució de CuSO ₄ a l'1%, quants grams de la sal cúprica són necessaris?

S'apliquen els factors de conversió per aclarir els g de CuSO ₄ desitjats:

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

És a dir, que es dissolen 5 g de CuSO ₄ (una sal de brillants colors blaus) en 495 g d'aigua (aproximadament 495 ml)

exemple 3

Si es barregen 400 mL d'aigua, 37 grams de sucre, 18 grams de sal i 13 grams de sulfat de sodi (Na ₂ SO ₄), quin és la concentració percentual en massa per a cada un dels components de la mescla?

Si s'assumeix que la densitat de l'aigua és 1 g / ml, llavors la barreja disposa de 400 g d'aigua. Sumant la massa total dels components de la solució es té: (400 + 37 + 18 + 13) = 468 g de solució.

Aquí el càlcul és directe i simple:

% Aigua m / m = (400 g aigua / 468 g Sol) ∙ 100 = 85.47

% Sucre m / m = (37 g sucre / 468 g Sol) ∙ 100 = 7.90

% Sal m / m = (18 g sal / 468 g Sol) ∙ 100 = 3.84

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

Sumant tots els percentatges màssics individuals es té: (85,47 + 7,90 + 3,84 + 2,77) = 99,98% ≈ 100%, la barreja total.

referències

1. Christian Rau Figueroa. (14 de setembre de 2016). Units of Concentration. Chemistry Recuperat l'11 de maig de 2018, de: chem.libretexts.org
2. Ian Mills, Tomislav Cvitas, Klaus Homann, Nikola Kallay. (1998). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry. Second Edition. Blackwell Science.
3. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Química. (8va ed.). Cengage Learning, pàg 100-103.
4. Clackamas Community College. (2011). Lesson 4: Percentage Concentrations. Recuperat l'11 de maig de 2018, de: dl.clackamas.edu
5. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (09 de maig del 2018). Volume Percent Concentration (v / v%). Recuperat l'11 de maig de 2018, de: thoughtco.com
6. Peter J. Mikulecky, Chris Hren. (2018). How to measure concentration using molarity and percent solution. Recuperat l'11 de maig de 2018, de: dummies.com
7. Armando Marín B. Concentracions.. Recuperat l'11 de maig de 2018, de: amyd.quimica.unam.mx