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