تركيز النسبة المئوية: الخصائص والحساب والأمثلة
التركيز في المئة هو وسيلة للتعبير عن نسبة المذاب في مائة جزء من الخلط أو الذوبان. تجدر الإشارة إلى أن هذه "الأجزاء" يمكن التعبير عنها بوحدات الكتلة أو الحجم. بفضل هذا التركيز ، فإن تكوين المحلول معروف والذي ، على عكس المركب النقي ، ليس ثابتًا.
أيضا ، ليس فقط تكوينه يختلف ، ولكن أيضا خصائصه الحسية. تكتسب جرة الشاي في الصورة السفلية نكهات أكثر كثافة (والألوان) حيث يذوب المزيد من التوابل في الماء المثلج. ومع ذلك ، على الرغم من أن خصائصها تتغير ، فإن تركيز هذه البهارات لا يزال ثابتًا.
إذا افترضنا أن 100 غرام من هذه المواد تذوب في الماء ثم يتم تحريكها بدرجة كافية لتجانس المحلول ، سيتم توزيع الغرامات في جميع أنحاء الجرة. تظل نسبة تركيز الشاي ثابتة حتى لو تم تقسيم المحتوى السائل إلى حاويات مختلفة.
سوف يختلف هذا فقط إذا تمت إضافة المزيد من الماء إلى الجرة ، والتي على الرغم من أنها لا تعدل الكتلة الأصلية من البهارات الذائبة (المذابة) ، إلا أنها تعدل تركيزها. على سبيل المثال من معدل الشاي ، يمكن التعبير عن هذا التركيز بسهولة ككتلة ذائبة بين حجم الماء.
وبالتالي ، فإنه يفتح الطريق أمام الحالات اللانهائية حيث تلعب حسابات التركيز هذه دورًا مهمًا.
ما هو الحل؟
فهم مصطلح "الحل" ضروري قبل معالجة تعبيرات النسبة المئوية لتركيزه.
المحلول عبارة عن خليط متجانس أو موحد من مادتين أو أكثر تكون جزيئاتها ذات حجم ذري أو جزيئي.
مكونات هذا هي المذاب والمذيب. المذاب هو المادة الذائبة في محلول ، وهي نسبة أقل. المذيب هو وسط التشتت في محلول ويوجد بنسبة أكبر (مثل الماء في جرة الشاي).
خصائص تركيز النسبة المئوية
- تركيز النسبة المئوية لديه الراحة لتجنب الحسابات المولية وغيرها من وحدات التركيز. في كثير من الحالات ، يكفي معرفة مقدار المذاب المذاب في المحلول. ومع ذلك ، بالنسبة للتفاعلات الكيميائية ، يتم ترك جانب واحد بواسطة تركيز المولي.
- يسهل التحقق من قانون حفظ الكتلة.
- يتم التعبير عنها في أجزاء لكل مائة من المحلول ، يتم من خلالها حساب المذاب.
- يمكن التعبير عن العلاقة بين المذاب والحل بوحدات الكتلة (جرام) أو الحجم (ملليلتر).
كيف يتم حسابها؟
تعتمد طريقة حسابها على الوحدات التي تريد التعبير عنها. ومع ذلك ، فإن الحساب الرياضي هو نفسه أساسا.
الوزن في المئة بالوزن ٪ م / م
٪ (م / م) = (غرامات من المذاب / غرامات من محلول) ∙ 100
تشير النسبة المئوية بالوزن من محلول إلى عدد غرامات المذاب في كل 100 غرام من المحلول.
على سبيل المثال ، يحتوي محلول يحتوي على نسبة 10٪ م / م من هيدروكسيد الصوديوم على 10 غرامات من هيدروكسيد الصوديوم لكل 100 غرام من المحلول. يمكن أيضًا تفسير ذلك على النحو التالي: إذابة 10 غ من هيدروكسيد الصوديوم في 90 غرام من الماء (100-10).
كل من الوزن في المئة في حجم ٪ م / ت
٪ (m / v) = (غرامات من المذاب / ملليلتر من المحلول) ∙ 100
تمثل النسبة المئوية بالملليغرامات وحدة تركيز غالبًا ما تستخدم في التقارير السريرية لوصف تركيزات منخفضة للغاية من المذاب (على سبيل المثال ، المعادن النزرة في الدم).
كحالة ملموسة ، لدينا المثال التالي: مستوى النيتروجين في دم الشخص هو 32 ملغ ، مما يعني أن هناك 32 ملغ من النيتروجين الذائب لكل 100 مل من الدم.
كلا الحجم في المئة في حجم ٪ الخامس / الخامس
٪ (v / v) = (ملليلتر من المذاب / ملليلتر من المحلول) ∙ 100
تشير النسبة المئوية للحجم حسب حجم الحل إلى عدد المليل من المذاب في كل 100 ملليلتر من المحلول.
على سبيل المثال ، يحتوي المحلول بنسبة 25٪ من كمية الكحول في الماء ، على 25 ملليلتر من الكحول لكل 100 ملليلتر من المحلول ، أو ما هو نفسه: 75 مل من الماء يذوب 25 مل من الكحول.
أمثلة على حسابات النسبة المئوية للتركيز
مثال 1
إذا كان لديك 7 غرام من KIO 3 ، فكم عدد غرامات من محلول 0.5 ٪ م / م يمكنك تحضيره مع هذه الكمية من الملح؟
يتم تخفيف المحلول عند 0.5٪ م / م ، ويتم تفسيره على النحو التالي: لكل 100 غرام من المحلول ، يوجد 0.5 غرام من KIO 3 المذاب. بعد ذلك ، لتحديد غرام هذا الحل الذي يمكن إعداده ، يتم استخدام عوامل التحويل:
7 جم KIO 3 ∙ (100 جم Sol / 0.5 g KIO 3 ) = 1400 جم أو 1.4 كلغ من المحلول.
كيف يكون ذلك ممكنا؟ من الواضح أن كمية كبيرة من الكتلة جاءت من الماء. وبالتالي ، تم حل 7 غرامات من KIO 3 في 1393 غراما من الماء.
مثال 2
إذا كنت ترغب في تحضير 500 جرام من محلول CuSO 4 ٪ 1 ، فكم من جرامات ملح الكأس ضرورية؟
يتم تطبيق عوامل التحويل لمسح CuSO 4 g المطلوب:
500 غرام من Sol CuSO 4 ∙ (1 غرام من CuSO 4/100 جم من Sol CuSO 4 ) = 5 غرام من CuSO 4
وهذا يعني ، يتم إذابة 5 غرام من CuSO 4 (ملح من الألوان المزرقة الرائعة) في 495 غرام من الماء (حوالي 495 مل)
مثال 3
إذا قمت بخلط 400 مل من الماء و 37 جرام من السكر و 18 جرام من الملح و 13 جرام من كبريتات الصوديوم (Na 2 SO 4 ) ، ما هي النسبة المئوية للتركيز في الكتلة لكل مكون من مكونات الخليط؟
على افتراض أن كثافة الماء 1 غرام / مل ، فإن الخليط يحتوي على 400 غرام من الماء. مضيفا الكتلة الكلية لمكونات الحل لدينا: (400 + 37 + 18 + 13) = 468 غرام من الحل.
هنا الحساب مباشر وبسيط:
٪ ماء m / m = (400 جم ماء / 468 جم سول) ∙ 100 = 85.47
٪ سكر م / م = (37 جم سكر / 468 جم سول) ∙ 100 = 7.90
٪ ملح م / م = (18 غ ملح / 468 غ سول) ∙ 100 = 3.84
٪ Na 2 SO 4 m / m = (13 g Na 2 SO 4/468 g Sol) ∙ 100 = 2.77
مضيفا كل النسب المئوية للكتلة الفردية لدينا: (85.47 + 7.90 + 3.84 + 2.77) = 99.98 ٪ ≈ 100 ٪ ، المزيج الكلي.
