PROCENTNÍ KONCENTRACE: VLASTNOSTI, VÝPOČET A PŘÍKLADY - CHEMIE - 2025

Koncentrace procento je způsob, jak vyjádřit poměr rozpuštěné látky na sto dílů směsi nebo roztoku. Je třeba poznamenat, že tyto "části" mohou být vyjádřeny v jednotkách hmotnosti nebo objemu. Díky této koncentraci je známo složení roztoku, které na rozdíl od čisté sloučeniny není konstantní.

Také se liší nejen její složení, ale také jeho organoleptické vlastnosti. Čajová nádoba na obrázku níže nabývá intenzivnějších příchutí (a barev), protože v ledové vodě se rozpustí více koření. Ačkoli se jejich vlastnosti mění, koncentrace těchto koření zůstává konstantní.

Pokud předpokládáme, že 100 gramů z nich je rozpuštěno ve vodě a poté dostatečně promícháno, aby se roztok homogenizoval, rozdělí se gramy do celé nádoby. Procentní koncentrace čaje zůstává konstantní, i když je obsah kapaliny rozdělen do různých nádob.

To se bude měnit pouze v případě, že se do nádoby přidá více vody, která sice nemění původní hmotnost rozpuštěného koření (solut), ale mění svou koncentraci. Pro příklad rychlosti čaje může být tato koncentrace pohodlně vyjádřena v hmotnosti rozpuštěné látky děleno objemem vody.

Vytváří tak cestu pro nekonečné případy, kdy tyto výpočty koncentrace hrají klíčovou roli.

Co je řešení?

Před řešením procentního vyjádření jeho koncentrace je nezbytné porozumět pojmu „řešení“.

Roztok je homogenní nebo jednotná směs dvou nebo více látek, jejichž částice mají atomovou nebo molekulární velikost.

Složky této látky jsou solut a rozpouštědlo. Solut je materiál rozpuštěný v roztoku, který se nachází v menší míře. Rozpouštědlo je médium disperze v roztoku a nachází se ve větším poměru (jako voda v čajové nádobě).

Vlastnosti procentuální koncentrace

- Procentní koncentrace představuje výhodu vyhýbání se výpočtu molárnosti a dalších koncentračních jednotek. V mnoha případech stačí znát množství rozpuštěné látky rozpuštěné v roztoku. Avšak pro chemické reakce je molární koncentrace ponechána stranou.

- Usnadňuje ověřování zákona o zachování hmoty.

- Je vyjádřeno v částech na sto roztoků, v nichž se počítá solut.

- Vztah mezi rozpuštěnou látkou a roztokem lze vyjádřit v jednotkách hmotnosti (gramy) nebo objemu (mililitry).

Jak se počítá?

Způsob jeho výpočtu závisí na jednotkách, ve kterých ho chcete vyjádřit. Matematický výpočet je však v zásadě stejný.

Procento hmotnostní% m / m

% (m / m) = (gramy rozpuštěné látky / gramy roztoku) ∙ 100

Hmotnostní procento roztoku udává počet gramů rozpuštěné látky v každých 100 gramech roztoku.

Například 10% m / m roztok NaOH obsahuje 10 gramů NaOH na 100 gramů roztoku. Lze jej také interpretovat takto: 10 g NaOH se rozpustí v 90 g vody (100–10).

Procentní hmotnost v objemových% m / v

% (m / v) = (gramy rozpuštěné látky / mililitry roztoku) ∙ 100

Procento miligramů je jednotka koncentrace často používaná v klinických zprávách k popisu extrémně nízkých koncentrací solutu (například stopových minerálů v krvi).

Jako konkrétní případ máme následující příklad: hladina dusíku v krvi osoby je 32 mg%, což znamená, že na 100 ml krve je 32 mg rozpuštěného dusíku.

Objemové procento objemově% v / v

% (v / v) = (mililitry rozpuštěné látky / mililitry roztoku) ∙ 100

Objemové procento objemu roztoku udává počet mililitrů rozpuštěné látky v každých 100 mililitrech roztoku.

Například 25% obj. Roztok alkoholu ve vodě obsahuje 25 mililitrů alkoholu na 100 mililitrů roztoku, nebo co je stejné: 75 ml vody rozpustí 25 ml alkoholu.

Příklady výpočtů procentuální koncentrace

Příklad 1

Pokud máte 7 g KIO ₃, kolik gramů 0,5% m / m roztoku lze připravit s tímto množstvím soli?

0,5% m / m roztok je velmi zředěný, a je interpretován následujícím způsobem: na každých 100 gramů roztoku se 0,5 g KIO ₃ rozpuštěné. Poté se pro stanovení gramů tohoto roztoku, které lze připravit, použijí převodní faktory:

7 g KIO ₃ ∙ (100 g Sol / 0,5 g KIO ₃) = 1400 g nebo 1,4 kg roztoku.

Jak je to možné? Je zřejmé, že velké množství hmoty pocházelo z vody; To znamená, že 7 gramů KIO ₃ se rozpustí ve 1393 g vody.

Příklad 2

Pokud chcete připravit 500 gramů 1% roztoku CuSO ₄, kolik gramů měďné soli je nutné?

Vyrovnávací koeficienty jsou použity k řešení pro požadovaný g CuSO ₄:

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

Jinými slovy, 5 g CuSO ₄ (soli s jasnými namodralé barvy) se rozpustí v 495 g vody (přibližně 495 ml)

Příklad 3

Pokud se přidá 400 ml vody, 37 g cukru, 18 g soli a 13 g síranu sodného (Na ₂ SO ₄), jsou smíšené, co je koncentrace hmotnostních procent pro každou ze složek směsi?

Pokud se předpokládá, že hustota vody je 1 g / ml, pak má směs k dispozici 400 g vody. Sčítáním celkové hmotnosti složek roztoku máme: (400 + 37 + 18 + 13) = 468 g roztoku.

Zde je výpočet přímý a jednoduchý:

% M / m = (400 g vody / 468 g slunce) ∙ 100 = 85,47

% Cukru m / m = (37 g cukru / 468 g sol) ∙ 100 = 7,90

% Soli m / m = (18 g soli / 468 g sol) ∙ 100 = 3,84

% Na ₂ SO ₄ m / m = (13 g Na ₂ SO ₄ /468 g Sol) ∙ 100 = 2,77

Sčítáme všechna jednotlivá hmotnostní procenta, která máme: (85,47 + 7,90 + 3,84 + 2,77) = 99,98% ≈ 100%, celková směs.

Reference

1. Christian Rae Figueroa. (14. září 2016). Koncentrační jednotky. Chemie Citováno z 11. května 2018, z: chem.libretexts.org
2. Ian Mills, Tomislav Cvitas, Klaus Homann, Nikola Kallay. (1998). Množství, jednotky a symboly ve fyzikální chemii. Druhé vydání. Blackwell Science.
3. Whitten, Davis, Peck a Stanley. Chemie. (8. ed.). CENGAGE Learning, str. 100-103.
4. Clackamas Community College. (2011). Lekce 4: Procentní koncentrace. Citováno z 11. května 2018, z: dl.clackamas.edu
5. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (9. května 2018). Objemová procentuální koncentrace (v / v%). Citováno z 11. května 2018, z: thinkco.com
6. Peter J. Mikulecky, Chris Hren. (2018). Jak měřit koncentraci pomocí molarity a procenta roztoku. Citováno z 11. května 2018, z: dummies.com
7. Armando Marín B. Koncentrace.. Citováno 11. května 2018 z: amyd.quimica.unam.mx