POSTOTNA KONCENTRACIJA: KARAKTERISTIKE, PRORAČUN I PRIMJERI - KEMIJA - 2025

Koncentracija postotak je način izražavanja omjer otopljenog u sto dijelova smjese ili otopine. Treba napomenuti da se ti "dijelovi" mogu izraziti u jedinicama mase ili volumena. Zahvaljujući ovoj koncentraciji poznat je sastav otopine koji, za razliku od čistog spoja, nije konstantan.

Također, varira ne samo njegov sastav, već i organoleptička svojstva. Staklenka za čaj na slici ispod poprima intenzivnije okuse (i boje) jer se u ledenoj vodi rastvara više začina. Međutim, iako se njihova svojstva mijenjaju, koncentracija ovih začina ostaje konstantna.

Ako pretpostavimo da se 100 grama otopi u vodi, a zatim se dovoljno miješa da se otopina homogenizira, grami će se raspodijeliti po staklenki. Postotna koncentracija čaja ostaje konstantna čak i ako je sadržaj tekućine podijeljen u različite posude.

To će varirati samo ako se u staklenku doda više vode, koja, iako ne modificira izvornu masu otopljenih začina (otopljenih tvari), mijenja svoju koncentraciju. Na primjer količine čaja, ta koncentracija može se prikladno izraziti u masi otopljene tvari podijeljenoj s volumenom vode.

Stoga se dopušta beskonačan slučaj u kojem ovi proračuni koncentracije igraju presudnu ulogu.

Što je rješenje?

Prije nego što se pozabavimo postotnim izrazima njegove koncentracije, potrebno je razumijevanje termina "rješenje".

Otopina je homogena ili jednolika smjesa dviju ili više tvari čije su čestice atomske ili molekularne veličine.

Sastavni dijelovi su topljen i otapalo. Otopina je materijal otopljen u otopini, koja se nalazi u manjoj mjeri. Otapalo je medij disperzije u otopini i nalazi se u većem udjelu (poput vode u staklenki).

Karakteristike postotne koncentracije

- Postotna koncentracija predstavlja pogodnost izbjegavanja izračunavanja molarnosti i drugih jedinica koncentracije. U mnogim slučajevima dovoljno je znati količinu otopljene otopine u otopini. Međutim, kod kemijskih reakcija molarna koncentracija je ostavljena po strani.

- Olakšava provjeru zakona očuvanja mase.

- Izražava se u dijelovima na sto otopine, unutar kojih se računa rastvora.

- Odnos između otopljene tvari i otopine može se izraziti u jedinicama mase (grama) ili volumena (mililitra).

Kako se izračunava?

Način izračuna to ovisi o jedinicama u kojima želite to izraziti. Međutim, matematički je proračun u osnovi isti.

Procentualna težina% m / m

% (m / m) = (grama rastvora / grama otopine) ∙ 100

Masni postotak otopine označava broj grama rastvora u svakih 100 grama otopine.

Na primjer, 10% m / m otopine NaOH sadrži 10 grama NaOH na 100 grama otopine. To se također može protumačiti na ovaj način: 10 g NaOH otopi se u 90 g vode (100-10).

Procentna težina u volumenu% m / v

% (m / v) = (grama rastvora / mililitara otopine) ∙ 100

Postotak miligrama jedinica je koncentracije koja se često koristi u kliničkim izvještajima za opisivanje ekstremno niskih koncentracija rastvora (npr. Minerala u tragovima u krvi).

Kao konkretan slučaj, imamo sljedeći primjer: razina dušika u krvi neke osobe je 32 mg%, što znači da na 100 ml krvi postoji 32 mg otopljenog dušika.

Volumen% vol.% V / v

% (v / v) = (mililitara rastvora / mililitara otopine) ∙ 100

Volumni postotni volumen otopine ukazuje na broj mililitara rastvora u svakih 100 mililitara otopine.

Na primjer, 25% v / v otopina alkohola u vodi sadrži 25 mililitara alkohola na 100 mililitara otopine, ili što je isto: 75 ml vode otopi 25 ml alkohola.

Primjeri izračunavanja postotka koncentracije

Primjer 1

Ako imate 7 g KIO ₃, koliko grama 0,5% m / m otopine se može pripremiti s ovom količinom soli?

Otopina od 0,5% m / m vrlo je razrijeđena i tumači se na sljedeći način: na svakih 100 grama otopine otopi se 0,5 grama KIO ₃. Zatim, za određivanje grama ove otopine koja se može pripremiti, koriste se faktori pretvorbe:

7 g KIO ₃ ∙ (100 g Sol / 0,5 g KIO ₃) = 1400 g ili 1,4 Kg otopine.

Kako je to moguće? Očito je velika količina mase potekla iz vode; na taj način 7 grama KIO ₃ je otopljeno u 1393 grama vode.

Primjer 2

Ako želite pripremiti 500 grama 1% otopine CuSO ₄, koliko grama soli kuprića je potrebno?

Faktori konverzije primjenjuju se za rješavanje željenog g CuSO ₄:

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

Drugim riječima, 5 g CuSO ₄ (sol sa svijetlim bojama plavkaste) otopi se u 495 g vode (približno 495 mL)

Primjer 3

Ako 400 ml vode, 37 g šećera, 18 g soli, i 13 grama natrij sulfata (Na ₂ SO ₄) su miješani, što je koncentracija posto mase za svaku od komponenata smjese?

Ako se pretpostavlja da je gustoća vode 1 g / ml, tada je na raspolaganju 400 g vode. Dodajući ukupnu masu sastojaka otopine imamo: (400 + 37 + 18 + 13) = 468 g otopine.

Ovdje je izračun izravan i jednostavan:

% Vode m / m = (400 g vode / 468 g ned) ∙ 100 = 85,47

% Šećera m / m = (37 g šećera / 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

Dodamo li sve pojedinačne masne postotke: (85,47 + 7,90 + 3,84 + 2,77) = 99,98% ≈ 100%, ukupna smjesa.

Reference

1. Christian Rae Figueroa. (14. rujna 2016.). Jedinice koncentracije. Kemija preuzeto 11. svibnja 2018. s: chem.libretexts.org
2. Ian Mills, Tomislav Cvitas, Klaus Homann, Nikola Kallay. (1998). Količine, jedinice i simboli u fizikalnoj kemiji. Drugo izdanje. Blackwell Science.
3. Whitten, Davis, Peck i Stanley. Kemija. (8. izd.). CENGAGE Učenje, str 100-103.
4. Clackamas Community College. (2011). Lekcija 4: Postotne koncentracije. Preuzeto 11. svibnja 2018. s: dl.clackamas.edu
5. Anne Marie Helmenstine, dr. Sc. (9. svibnja 2018.). Procentualna koncentracija volumena (v / v%). Preuzeto 11. svibnja 2018. s: thinkco.com
6. Peter J. Mikulecky, Chris Hren. (2018.). Kako izmjeriti koncentraciju pomoću molarnosti i postotne otopine. Preuzeto 11. svibnja 2018. s: dummies.com
7. Armando Marín B. Koncentracije., Preuzeto 11. svibnja 2018. s: amyd.quimica.unam.mx