Soluzioni percentuali: cosa sono, tipi ed esempi

Le soluzioni percentuali sono quelle la cui concentrazione di soluto è espressa da 100 ml di soluzione. Ad esempio, una soluzione percentuale di 5 g / 100 ml equivale all'espressione 5% (p / v). Pertanto, le loro concentrazioni sono espresse con l'uso di percentuali.

Esistono molti modi per esprimere la concentrazione di un soluto in una soluzione. Tra questi vi sono la molarità, che indica la concentrazione del soluto come numero di moli per litro di soluzione; la molalità, talpe di soluto tra chilogrammo di solvente; e normalità, equivalenti soluti tra litro di soluzione.

La concentrazione di un soluto può anche essere espressa in percentuale. È il modo più semplice per esprimere la concentrazione, poiché non richiede il calcolo o la conoscenza di alcuni parametri come il peso molecolare del soluto, il suo peso equivalente o le caratteristiche della sua dissociazione ionica.

Le bevande alcoliche sono esempi di soluzioni percentuali. Nelle loro etichette specificano il grado di alcol, che non è superiore alla concentrazione espressa da 100 ml di liquido nella bottiglia. Maggiore è il grado alcolico, più intensi saranno i suoi effetti sull'organismo.

Quali sono le soluzioni percentuali?

Le soluzioni o le soluzioni percentuali indicano la quantità di un soluto disciolto per cento parti di soluzione. Questo tipo di concentrazione espressiva di soluzioni viene spesso utilizzato nei prodotti commerciali, per indicare la loro composizione chimica. Tuttavia, è di scarsa utilità nei laboratori di insegnamento e ricerca.

Tipi di soluzioni percentuali

Percentuale di massa: volume

Indica la massa di soluto disciolta in 100 cm3 di soluzione. L'espressione matematica per il calcolo di questa concentrazione è:

% m / v = (massa di soluto in g / volume della soluzione in cm3) x 100

Massa - Percentuale di massa

Indicare la massa di soluto contenuta in 100 g di soluzione. La massa è una proprietà che non varia con la temperatura o la pressione, quindi questo modo di esprimere la concentrazione è preferito nelle relazioni delle analisi chimiche. L'espressione matematica per il suo calcolo è:

% m / m = (massa del soluto in g / massa della soluzione in g) x 100

Percentuale di volume - Volume

Indica il volume di un liquido sciolto in 100 ml di soluzione. I liquidi devono essere miscibili e deve essere possibile correggere le alterazioni dei volumi che possono verificarsi quando i liquidi vengono miscelati. L'espressione matematica per il suo calcolo è:

% v / v = (volume del soluto in cm3 / volume della soluzione in cm3) x 100

Esempi

Esempio 1

Una soluzione di cloruro di potassio (KCl) viene preparata mescolando 10 g del composto con 120 g di acqua. Esprimere la concentrazione della soluzione in% m / m.

La massa del soluto corrisponde a 10 g di KCl e quella del solvente a 120 g di acqua. Aggiungendo entrambe le masse otteniamo quella della soluzione: 130 g. Pertanto, basta applicare l'equazione matematica:

% KCl m / m = (10 g di soluzione KCl / 130 g) x 100

7.69

Esempio 2

50 cm 3 di acido acetico al 100% (CH 3 COOH) vengono mescolati con 130 cm 3 di acqua. Quale sarà la percentuale di acido acetico v / v

Allo stesso modo dell'esempio precedente, il volume della soluzione deve essere ottenuto aggiungendo i volumi del soluto e del solvente. Pertanto, Vsol è (50 + 130) cm3 e quindi% v / v:

% acido acetico v / v = (50 cm3 / 180 cm3) x 100

27, 77% v / v

Esempio 3

Si desidera preparare 1 L di una soluzione di glicerina all'8% v / v nell'alcool. Trova il volume di glicerina e alcol nella soluzione.

Utilizzando la percentuale è possibile determinare la quantità di glicerina sciolta nella bottiglia da 1 l:

Volume di glicerina = (8 cm3 / 100 cm3) x 1000 cm3

80 cm3

Ricorda che 1L di soluzione è pari a 1000 cm3 o 1000 ml. Una volta ottenuti gli 80 cm3 di glicerina, questi devono essere ridotti al volume totale della soluzione per sapere quanta alcol è stata utilizzata nella preparazione:

Volume alcolico = 1000 cm3 - 80 cm3

Esempio 4

Sciogliere 8 g di paraffina in 50 ml di glicerolo, che ha una densità di 1, 26 g / cm3. Trova la concentrazione di paraffina nel glicerolo in% m / m.

I dati di densità consentono di determinare quanto pesa un liquido. Con questo valore è possibile calcolare la massa di glicerolo utilizzata in questa soluzione percentuale:

Massa glicerolo = volume glicerolo x densità glicerolo

Massa di glicerolo = 50 cm3 x 1, 26 g / cm3

63 g

Per calcolare il% m / m è solo necessario dividere la massa di paraffina tra la massa totale della soluzione:

Massa di paraffina in 100 g di glicerolo = (8 g / 63 g) x 100 g

12.70

Cioè, per ogni 100 g di soluzione ci sono 12, 7 g di paraffina.

Esempio 5

Una soluzione concentrata di NaOH al 28% m / m ha una densità di 1, 15 g / cm3. Trova i grammi di NaOH presenti in un litro di reagente.

Per usufruire di% m / m, è necessario esprimere la soluzione in blocco. Ancora una volta, la sua densità ti consente di calcolarlo:

Massa del reagente = volume x densità

1000 cm3 x 1, 15 g / cm3

1150 g

Pertanto, la massa di NaOH nella soluzione è:

Massa di NaOH in 1000 cm3 = (28 g / 100 g) x 1150 g

322 g

Esempio 6

400 ml di NaCl m / v al 10% vengono miscelati con 600 ml di NaCl m / v al 5%. Trova la concentrazione della soluzione risultante, esprimendola in% m / v.

Due soluzioni sono mescolate per originare un terzo. Tutti e tre hanno in comune il soluto NaCl. Pertanto, è necessario calcolare la massa del sale che è stata prelevata dalle prime due soluzioni:

Massa di soluzione di NaCl 1 = volume1 x concentrazione 1

400 cm3 x (10 g / 100 cm3)

40 g

Massa di soluzione di NaCl 2 = volume2 x concentrazione2

600 cm3 x (5 g / 100 cm3)

30 g

E il volume totale quando si mescolano le due aliquote (supponendo che siano additivi) è:

Volume della miscela: 400 ml + 600 ml

1000 ml

Cioè, in 1 L di soluzione ci sono 70 g di NaCl (30 + 40). Quindi per calcolare la percentuale in% m / m, devi esprimere invece di 1 L per 100 ml di soluzione:

Massa di NaCl in 100 cm3 = (70 g / 1000 cm3) x 100 cm3

7 g

Concentrazione di NaCl nella miscela = 7% m / m