Porcentagem de características de concentração, cálculo e exemplos

O concentração percentual é uma maneira de expressar a relação do soluto em cem partes de mistura ou dissolução. Deve-se notar que essas "partes" podem ser expressas em unidades de massa ou volume. Graças a esta concentração, é conhecida a composição de uma solução que, ao contrário da de um composto puro, não é constante.

Além disso, não apenas sua composição varia, mas também suas propriedades organolépticas. O jarro de chá na imagem inferior adquire sabores mais intensos (e colorações) à medida que mais especiarias se dissolvem na água gelada. No entanto, embora suas propriedades mudem, a concentração dessas especiarias permanece constante.

Se assumirmos que 100 gramas destes são dissolvidos em água e depois agitados o suficiente para homogeneizar a solução, os gramas serão distribuídos por todo o frasco. A concentração percentual de chá permanece constante mesmo que o conteúdo líquido seja dividido em diferentes recipientes.

Isso só variará se mais água for adicionada ao jarro, que, embora não modifique a massa original das especiarias dissolvidas (soluto), modifica sua concentração. Para o exemplo da taxa de chá, esta concentração pode ser convenientemente expressa como uma massa de soluto entre o volume de água.

Assim, abre o caminho para os casos infinitos em que esses cálculos de concentração desempenham um papel crucial.

Índice

• 1 O que é uma solução?
• 2 Características da concentração percentual
• 3 Como é calculado?
  • 3,1 Peso por cento em peso% m / m
  • 3,2 Por cento de peso em volume% m / v
  • 3.3 Porcentagem de volume em volume% v / v
• 4 Exemplos de cálculos de porcentagem de concentração
  • 4.1 Exemplo 1
  • 4.2 Exemplo 2
  • 4.3 Exemplo 3
• 5 referências

O que é uma solução?

É necessário entender o termo "solução" antes de abordar as expressões percentuais de sua concentração.

Uma solução é uma mistura homogênea ou uniforme de duas ou mais substâncias cujas partículas são de tamanho atômico ou molecular.

Os componentes disso são o soluto e o solvente. O soluto é o material dissolvido em uma solução, que é encontrada em uma proporção menor. O solvente é o meio de dispersão em uma solução e é encontrado em maior proporção (como a água no jarro de chá).

Características da concentração percentual

- A concentração percentual tem a conveniência de evitar cálculos de molaridade e outras unidades de concentração. Em muitos casos, basta saber a quantidade de soluto dissolvido na solução. No entanto, para reações químicas, um lado é deixado pela concentração molar.

- Facilita a verificação da lei de conservação da massa.

- É expresso em partes por cem de solução, dentro do qual o soluto é contado.

- A relação entre o soluto e a solução pode ser expressa em unidades de massa (gramas) ou volume (mililitros).

Como isso é calculado?

A maneira de calcular depende das unidades em que você deseja expressá-lo. No entanto, o cálculo matemático é essencialmente o mesmo.

Peso por cento em peso% m / m

% (m / m) = (gramas de soluto / gramas de solução) ∙ 100

A percentagem em peso de uma solução indica o número de gramas de soluto em cada 100 gramas de solução.

Por exemplo, uma solução a 10% m / m NaOH contém 10 gramas de NaOH por 100 gramas de solução. Também pode ser interpretado desta maneira: 10 g de NaOH são dissolvidos em 90 g de água (100-10).

Porcentagem de peso em volume% m / v

% (m / v) = (gramas de soluto / mililitros de solução) ∙ 100

A porcentagem em miligramas é uma unidade de concentração freqüentemente usada em relatórios clínicos para descrever concentrações extremamente baixas do soluto (por exemplo, minerais no sangue).

Como um caso concreto, temos o seguinte exemplo: o nível de nitrogênio no sangue de uma pessoa é de 32 mg%, o que significa que há 32 mg de nitrogênio dissolvido por 100 ml de sangue.

Porcentagem de volume em volume% v / v

% (v / v) = (mililitros de soluto / mililitros de solução) ∙ 100

O volume percentual por volume de uma solução indica o número de mililitros de soluto em cada 100 mililitros de solução.

Por exemplo, uma solução a 25% v / v de álcool em água, contém 25 mililitros de álcool por 100 mililitros de solução, ou o que é o mesmo: 75 mL de água dissolvem 25 mL de álcool.

Exemplos de cálculos de porcentagem de concentração

Exemplo 1

Se você tem 7 g de KIO₃Quantos gramas de solução a 0,5% m / m podem ser preparados com essa quantidade de sal?

Uma solução a 0,5% m / m é muito diluída e é interpretada da seguinte forma: para cada 100 gramas de solução, existem 0,5 gramas de KIO₃ dissolvido. Então, para determinar as gramas desta solução que podem ser preparadas, use os fatores de conversão:

7 g de KIO₃ ∙ (100 g Sol / 0,5 g KIO₃) = 1400 g ou 1,4 kg de solução.

Como é possível? Evidentemente, a grande quantidade de massa veio da água; Então, os 7 gramas de KIO₃ eles foram dissolvidos em 1393 gramas de água.

Exemplo 2

Se você quiser preparar 500 gramas de uma solução de CuSO₄ a 1%, quantos gramas de sal cúprico são necessários?

Os fatores de conversão são aplicados para limpar o g de CuSO₄ desejado:

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

Ou seja, dissolver 5 g de CuSO₄ (um sal de cores azuis brilhantes) em 495 g de água (aproximadamente 495 mL)

Exemplo 3

Se misturar 400 mL de água, 37 gramas de açúcar, 18 gramas de sal e 13 gramas de sulfato de sódio (Na₂SO₄Qual é a porcentagem de concentração em massa para cada um dos componentes da mistura?

Assumindo que a densidade da água é 1 g / mL, a mistura contém 400 g de água. A adição da massa total dos componentes da solução é: (400 + 37 + 18 + 13) = 468 g de solução.

Aqui o cálculo é direto e simples:

% De água m / m = (400 g de água / 468 g de Sol) ∙ 100 = 85,47

% De açúcar m / m = (37 g de açúcar / 468 g de Sol) ∙ 100 = 7,90

% Sal m / m = (18 g sal / 468 g Sol) ∙ 100 = 3,84

% Na₂SO₄ m / m = (13 g Na₂SO₄/ 468 g Sol) ∙ 100 = 2,77

Somando todas as porcentagens individuais de massa temos: (85,47 + 7,90 + 3,84 + 2,77) = 99,98% ≈ 100%, o mix total.

Referências

1. Christian Rae Figueroa. (14 de setembro de 2016). Unidades de Concentração. Química Recuperado em 11 de maio de 2018, de: chem.libretexts.org
2. Ian Mills, Tomislav Cvitas, Klaus Homann e Nikola Kallay. (1998). Quantidades, Unidades e Símbolos em Físico-Química. Segunda edição Ciência Blackwell.
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5. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (9 de maio de 2018) Concentração Percentual de Volume (v / v%). Retirado em 11 de maio de 2018, de: thoughtco.com
6. Peter J. Mikulecky, Chris Hren. (2018) Como medir a concentração usando molaridade e solução percentual. Retirado em 11 de maio de 2018, de: dummies.com
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