PROCENTUĀLĀ KONCENTRĀCIJA: RAKSTURLIELUMI, APRĒĶINS UN PIEMĒRI - ĶĪMIJA - 2025

Procentuālā koncentrācija ir veids, kā izteikt izšķīdušās vielas attiecību simts maisījuma vai šķīduma daļās. Jāatzīmē, ka šīs "daļas" var izteikt masas vai tilpuma vienībās. Pateicoties šai koncentrācijai, ir zināms šķīduma sastāvs, kas atšķirībā no tīra savienojuma nav konstants.

Turklāt mainās ne tikai tā sastāvs, bet arī organoleptiskās īpašības. Zemāk redzamajā attēlā redzamā tējas burka iegūst intensīvākas garšas (un krāsas), jo ledus ūdenī izšķīst vairāk garšvielu. Lai arī to īpašības mainās, šo garšvielu koncentrācija paliek nemainīga.

Ja pieņemsim, ka 100 gramus to izšķīdina ūdenī un pēc tam pietiekami maisa, lai šķīdums būtu homogenizēts, grami tiks sadalīti visā burkā. Tējas procentuālā koncentrācija paliek nemainīga pat tad, ja šķidruma saturs ir sadalīts dažādos traukos.

Tas mainīsies tikai tad, ja burciņai pievienos vairāk ūdens, kas, kaut arī nemaina izšķīdušo garšvielu sākotnējo masu (izšķīdušo vielu), tomēr izmaina tā koncentrāciju. Tējas daudzuma piemērā šo koncentrāciju var ērti izteikt izšķīdušās vielas masā, dalot ar ūdens tilpumu.

Tādējādi tas dod iespēju bezgalīgiem gadījumiem, kad šiem koncentrācijas aprēķiniem ir izšķiroša loma.

Kāds ir risinājums?

Pirms pievērsties tā koncentrācijas izteikšanai procentos, ir jāsaprot termins "risinājums".

Šķīdums ir homogēns vai vienmērīgs divu vai vairāku vielu maisījums, kuru daļiņas ir atoma vai molekulāras.

Tās sastāvdaļas ir izšķīdinātā viela un šķīdinātājs. Šķīdinātā viela ir šķīdumā izšķīdināts materiāls, kas mazākā mērā ir atrodams. Šķīdinātājs ir dispersijas viela šķīdumā un ir atrodams lielākā proporcijā (piemēram, ūdens tējas burkā).

Procentuālās koncentrācijas raksturojums

- Procentuālā koncentrācija parāda ērtības izvairīties no molaritātes un citu koncentrācijas vienību aprēķiniem. Daudzos gadījumos ir pietiekami zināt izšķīdinātā šķīduma daudzumu šķīdumā. Tomēr ķīmisko reakciju gadījumā molārā koncentrācija tiek atstāta malā.

- Atvieglo masu saglabāšanas likuma pārbaudi.

- To izsaka daļās uz simtu šķīduma, kurā saskaita izšķīdušo vielu.

- Saistību starp izšķīdušo vielu un šķīdumu var izteikt masas vienībās (gramos) vai tilpuma vienībās (mililitros).

Kā to aprēķina?

Veids, kā to aprēķināt, ir atkarīgs no vienībām, kurās vēlaties to izteikt. Tomēr matemātiskais aprēķins būtībā ir vienāds.

Svara procents% m / m

% (m / m) = (izšķīdinātie grami / grami šķīduma) ∙ 100

Šķīduma svara procenti norāda izšķīdušās vielas gramu skaitu katrā 100 gramos šķīduma.

Piemēram, 10% m / m NaOH šķīdums satur 10 gramus NaOH uz 100 gramiem šķīduma. To var arī interpretēt šādi: 10 g NaOH izšķīdina 90 g ūdens (100-10).

Procentuālā svara tilpums% m / v

% (m / v) = (izšķīdinātie grami uz mililitriem šķīduma) ∙ 100

Miligrami procentos ir koncentrācijas vienība, ko bieži izmanto klīniskajos pārskatos, lai aprakstītu īpaši zemu izšķīdušās vielas koncentrāciju (piemēram, minerālvielu pēdas asinīs).

Kā konkrēts gadījums ir šāds piemērs: slāpekļa līmenis cilvēka asinīs ir 32 mg%, kas nozīmē, ka uz 100 ml asiņu ir 32 mg izšķīdušā slāpekļa.

Tilpuma procenti tilp. / Tilp

% (tilp. / tilp.) = (izšķīdinātā mililitri / šķīduma mililitri) ∙ 100

Šķīduma tilpuma procentuālais tilpums norāda izšķīdušās vielas mililitru skaitu katrā 100 mililitros šķīduma.

Piemēram, 25% v / v spirta šķīdums ūdenī satur 25 mililitrus spirta uz 100 mililitriem šķīduma vai kas ir tas pats: 75 ml ūdens izšķīdina 25 ml alkohola.

Procentuālās koncentrācijas aprēķinu piemēri

1. piemērs

Ja jums ir 7 g KIO ₃ , cik gramus 0,5% m / m šķīduma var pagatavot ar šo sāls daudzumu?

0,5% m / m šķīdums ir ļoti atšķaidīts, un to interpretē šādi: uz katriem 100 gramiem šķīduma ir izšķīdināti 0,5 grami KIO ₃ . Pēc tam, lai noteiktu sagatavotā šķīduma gramus, izmanto pārrēķina koeficientus:

7 g KIO ₃ ∙ (100 g šķīduma / 0,5 g KIO ₃ ) = 1400 g vai 1,4 kg šķīduma.

Kā tas ir iespējams? Acīmredzot liels masas daudzums nāca no ūdens; tādējādi 7 grami KIO ₃ tika izšķīdināti 1393 gramos ūdens.

2. piemērs

Ja vēlaties pagatavot 500 gramus 1% CuSO ₄ šķīduma , cik gramu vara kauss ir vajadzīgs?

Pārrēķina koeficientus izmanto, lai atrisinātu vēlamo CuSO ₄ g :

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

Citiem vārdiem sakot, 5 g CuSO ₄ (sāls ar spilgtu zilgani krāsām) werden in 495 g ūdens (aptuveni 495 mL)

3. piemērs

Ja sajauc 400 ml ūdens, 37 gramus cukura, 18 gramus sāls un 13 gramus nātrija sulfāta (Na ₂ SO ₄ ), kāda ir masas procentuālā koncentrācija katrai maisījuma sastāvdaļai?

Ja tiek pieņemts, ka ūdens blīvums ir 1 g / ml, tad maisījumam ir pieejami 400 g ūdens. Pievienojot šķīduma sastāvdaļu kopējo masu, mums ir: (400 + 37 + 18 + 13) = 468 g šķīduma.

Šeit aprēķins ir tiešs un vienkāršs:

% Ūdens m / m = (400 g ūdens / 468 g saules) ∙ 100 = 85,47

% Cukura m / m = (37 g cukura / 468 g šķīduma) ∙ 100 = 7,90

% Sāls m / m = (18 g sāls / 468 g šķīduma) ∙ 100 = 3,84

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

Pievienojot visus atsevišķos masas procentus, kas mums ir: (85,47 + 7,90 + 3,84 + 2,77) = 99,98% ≈ 100% no kopējā maisījuma.

Atsauces

1. Kristians Rae Figueroa. (2016. gada 14. septembris). Koncentrācijas vienības. Ķīmija Saņemts 2018. gada 11. maijā no: chem.libretexts.org
2. Īans Milss, Tomislavs Cvitas, Klauss Homanns, Nikola Kallaja. (1998). Daudzumi, vienības un simboli fizikālajā ķīmijā. Otrais izdevums. Blekvela zinātne.
3. Vaitens, Deiviss, Peks un Stenlijs. Ķīmija. (8. izd.). CENGAGE mācīšanās, 100.-103.lpp.
4. Clackamas kopienas koledža. (2011). 4. nodarbība: procentuālās koncentrācijas. Saņemts 2018. gada 11. maijā no: dl.clackamas.edu
5. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (2018. gada 9. maijs). Koncentrācija pēc tilpuma procentos (tilp. / Tilp.%). Saņemts 2018. gada 11. maijā no: domaco.com
6. Pīters J. Mikuleckijs, Kriss Hrens. (2018). Kā izmērīt koncentrāciju, izmantojot molaritāti un procentuālo šķīdumu. Saņemts 2018. gada 11. maijā no: dummies.com
7. Armando Marín B. Koncentrācijas. . Saņemts 2018. gada 11. maijā no: amyd.quimica.unam.mx