Soluções percentuais: em que consistem, tipos e exemplos

As soluções percentuais são aquelas cuja concentração de soluto é expressa por 100 mL de solução. Por exemplo, uma solução percentual de 5 g / 100 ml é equivalente à expressão 5% (p / v). Assim, suas concentrações são expressas com o uso de porcentagens.

Existem muitas maneiras de expressar a concentração de um soluto em uma solução. Entre eles, a molaridade, que indica a concentração do soluto como o número de moles por litro de solução; a molalidade , mols de soluto entre quilogramas de solvente; e equivalentes normais de soluto entre litro de solução.

A concentração de um soluto também pode ser expressa como uma porcentagem. É a maneira mais fácil de expressar a concentração, uma vez que não requer cálculos ou conhecimento de determinados parâmetros, como o peso molecular do soluto, seu peso equivalente ou as características de sua dissociação iônica.

Bebidas alcoólicas são exemplos de soluções percentuais. Nos rótulos, eles especificam o grau de álcool, que não é mais do que sua concentração expressa por 100 mL do líquido na garrafa. Quanto maior o grau alcoólico, mais intensos são os efeitos no corpo.

Quais são as soluções percentuais?

A porcentagem de soluções ou soluções indica a quantidade de soluto dissolvido por cem partes de solução. Esse tipo de expressão da concentração das soluções é frequentemente usado em produtos comerciais, para indicar sua composição química. No entanto, é pouco útil em laboratórios de ensino e pesquisa.

Tipos de soluções percentuais

Massa Percentual – Volume

Indica a massa do soluto dissolvido em 100 cm ³ de solução. A expressão matemática para o cálculo desta concentração é:

% m / v = (massa do soluto em g / volume da solução em cm ³ ) x 100

Massa Percentual – Massa

Indique a massa de soluto contida em 100 g de solução. A massa é uma propriedade que não varia com a temperatura ou a pressão; portanto, essa maneira de expressar a concentração é preferida nos relatórios de análise química. A expressão matemática para seu cálculo é:

% m / m = (massa do soluto em g / massa da solução em g) x 100

Porcentagem Volume – Volume

Indica o volume de um líquido dissolvido em 100 ml de solução. Os líquidos devem ser miscíveis e deve ser possível corrigir as alterações dos volumes que podem ocorrer quando os líquidos são misturados. A expressão matemática para seu cálculo é:

% v / v = (volume do soluto em cm ³ / volume da solução em cm ³ ) x 100

Exemplos

Exemplo 1

Uma solução de cloreto de potássio (KCl) é preparada misturando 10 g do composto com 120 g de água. Expresse a concentração da solução em% m / m.

A massa do soluto corresponde a 10g de KCl e a do solvente, 120g de água. A adição de ambas as massas fornece a solução: 130g. Portanto, basta aplicar a equação matemática:

% de KCl m / m = (10 g de KCl / 130 g de solução) x 100

7.69

Exemplo 2

50 cm são misturados ³ de ácido acético (CH ₃ COOH) 100% 130 centímetros ³ de água. Qual será a porcentagem de ácido acético v / v

Do mesmo modo que no exemplo anterior, o volume da solução deve ser obtido adicionando os volumes do soluto e do solvente. Assim, Vsol é (50 + 130) cm ³ e% v / v, portanto:

% Ácido acético v / v = (50 centímetros ³ /180 centímetros ³ ) x 100

27,77% v / v

Exemplo 3

É desejável preparar 1 L de uma solução de glicerina a 8% v / v em álcool. Encontre o volume de glicerina e álcool na solução.

Usando a porcentagem, você pode determinar a quantidade de glicerina dissolvida no frasco de 1L:

= Volume de glicerol a 8 cm ( ³ /100 centímetros ³ ) x 1.000 centímetros ³

80 cm ³

Lembre-se de que 1L de solução é igual a 1000cm ³ ou 1000mL . Uma vez obtidos os 80 cm ³ de glicerina, estes devem ser subtraídos do volume total da solução para saber quanto álcool foi utilizado na preparação:

Volume de álcool = 1000 cm ³ – 80 cm ³

Exemplo 4

8 g de parafina são dissolvidos em 50 ml de glicerol, que tem uma densidade de 1,26 g / cm ³ . Encontre a concentração de parafina no glicerol em% m / m.

Os dados de densidade permitem determinar quanto pesa um líquido. Com esse valor, você pode calcular a massa de glicerol usada nesta solução percentual:

Massa de glicerol = volume de glicerol x densidade de glicerol

Massa de glicerol = 50 cm ³ x 1,26 g / cm ³

63 g

Para calcular a% m / m, basta dividir a massa de parafina pela massa total da solução:

Massa de parafina em 100 g de glicerol = (8 g / 63g) x 100 g

12,70

Ou seja, para cada 100g de solução existem 12,70g de parafina.

Exemplo 5

Uma solução concentrada de 28% de NaOH m / m tem uma densidade de 1,15 g / cm3. Encontre os gramas de NaOH presentes em um litro do reagente.

Para aproveitar% m / m, você precisa expressar a solução em massa. Novamente, sua densidade permite calculá-lo:

Massa reagente = volume x densidade

1000 cm ³ x 1,15 g / cm ³

1150 g

Portanto, a massa de NaOH na solução é:

Massa de NaOH em 1.000 centímetros ³ = (28 g / 100 g) x 1150 g

322 g

Exemplo 6

Misturam-se 400 mL de NaCl a 10% m / v com 600 mL de mCl / NaCl a 5%. Encontre a concentração da solução resultante, expressando-a em% m / v.

Duas soluções são misturadas para originar uma terceira. Todos os três têm em comum o soluto de NaCl. Portanto, você deve calcular a massa de sal retirada das duas primeiras soluções:

Massa da solução de NaCl 1 = volume 1 x concentração 1

400 cm ³ x (10 g / 100 cm ³ )

40 g

Massa da solução de NaCl 2 = volume2 x concentração2

600 cm ³ x (5 g / 100 cm ³ )

30 g

E o volume total ao misturar as duas alíquotas (supondo que sejam aditivos) é:

Volume da mistura: 400 mL + 600 mL

1000 mL

Ou seja, em 1L de solução existem 70g de NaCl (30 + 40). Portanto, para calcular a porcentagem% m / m, você deve expressar em vez de 1L por 100mL de solução:

Massa de NaCl em 100 cm ³ = (70 g / 1000 cm ³ ) x 100 cm ³

7 g

Concentração de NaCl na mistura = 7% m / m

Referências

1. Miranda M. Molina B. (9 de março de 2013). O que são soluções de porcentagem? Retirado de: quimicacb20gpo457sasi.blogspot.com
2. Cristina Andrade Guevara. (2012). Percentual de soluções [PDF]. Retirado de: roa.uveg.edu.mx
3. N. De Leon. (sf). Concentração: Volume / Volume. Retirado de: iun.edu
4. Aus e Tute. (sf). Concentração de Porcentagem de Peso / Volume. Retirado de: ausetute.com.au
5. Flores, J. Chemistry. (2002) Editorial Santillana.