16.7: Відсоток рішень

Є людські культури, які не визнають числа вище трьох. Все, що більше, просто називають «багато» або «багато». Хоча ця форма розрахунку може здатися дуже обмеженою, американська культура певною мірою робить те ж саме. Наприклад, існує кілька способів кількісного вираження кількості розчиненої речовини в розчині. Концентрація розчину - це міра кількості розчиненої речовини, яка була розчинена в заданій кількості розчинника або розчину. Концентрований розчин - це той, який має відносно велику кількість розчиненого розчиненого речовини. Розведений розчин - це той, який має порівняно невелику кількість розчиненого речовини. Однак ці терміни розпливчасті, і часто доводиться висловлювати концентрацію цифрами.

Відсоток рішень

Одним із способів опису концентрації розчину є відсоток розчиненої речовини в розчиннику. Відсоток додатково можна визначити одним з двох способів: (1) співвідношення маси розчиненої речовини, розділене на масу розчину або (2) співвідношення обсягу розчиненої речовини, розділене на обсяг розчину.

Масовий відсоток

Коли розчинена речовина в розчині є твердою речовиною, зручним способом вираження концентрації є масовим відсотком$\left( \frac{\text{mass}}{\text{mass}} \right)$, який є грамами розчиненої речовини на$100 \: \text{g}$ розчин.

$$\text{Percent by mass} = \frac{\text{mass of solute}}{\text{mass of solution}} \times 100\%\nonumber$$

Припустимо, що розчин готували шляхом$25.0 \: \text{g}$ розчинення цукру в$100 \: \text{g}$ воді. Відсоток за масою буде обчислюватися за допомогою:

$$\text{Percent by mass} = \frac{25 \: \text{g sugar}}{125 \: \text{g solution}} \times 100\% = 20\% \: \text{sugar}\nonumber$$

Іноді ви можете захотіти скласти ту чи іншу масу розчину заданого відсотка по масі, і потрібно розрахувати, яку масу розчинника використовувати. Наприклад, потрібно зробити$3000 \: \text{g}$ з$5\%$ розчину хлориду натрію. Можна переставити і вирішити для маси розчиненої речовини:

$$\text{mass of solute} = \frac{\text{percent by mass}}{100\%} \times \text{mass of solution} = \frac{5\%}{100\%} \times 3000 \: \text{g} = 150 \: \text{g} \: \ce{NaCl}\nonumber$$

Вам потрібно буде$150 \: \text{g}$ зважити$\ce{NaCl}$ і додати його$2850 \: \text{g}$ в воду. Зверніть увагу, що необхідно було відняти масу розчину,$\left( 3000 \: \text{g} \right)$ щоб розрахувати масу води, яку потрібно було б додати.$\ce{NaCl}$$\left( 150 \: \text{g} \right)$

Відсоток обсягу

Відсоток розчиненої речовини в розчині можна легше визначити за обсягом, коли розчиненою речовиною і розчинником є обидві рідини. Обсяг розчиненої речовини, розділений на обсяг розчину, виражений у відсотках, виходить відсоток за$\left( \frac{\text{volume}}{\text{volume}} \right)$ обсягом розчину. Якщо розчин виготовляється шляхом додавання$40 \: \text{mL}$ етанолу до$20 \: \text{mL}$ води, відсоток за обсягом становить:

$$\begin{align*} \text{Percent by volume} &= \frac{\text{volume of solute}}{\text{volume of solution}} \times 100\% \\ &= \frac{40 \: \text{mL ethanol}}{240 \: \text{mL solution}} \times 100\% \\ &= 16.7\% \: \text{ethanol} \end{align*}\nonumber$$

Часто етикетки інгредієнтів на харчових продуктах та ліках мають суми, зазначені у відсотках (див. Малюнок нижче).

Малюнок$\PageIndex{1}$: Перекис водню зазвичай маркується як$3\%$ за обсягом розчин для використання в якості дезінфікуючого засобу.

Резюме

• Концентрація розчину - це міра кількості розчиненої речовини, яка була розчинена в заданій кількості розчинника або розчину.
• Концентрований розчин має відносно велику кількість розчиненого речовини.
• Розведений розчин має порівняно невелику кількість розчиненого речовини.
• Описано методики розрахунку процентної маси та процентних об'ємних концентрацій розчину.