Le lezioni di chimica spesso includono esperimenti e serie di problemi che implicano il calcolo della variazione percentuale nella massa di una sostanza. La variazione percentuale della massa mostra quale proporzione della massa di una sostanza è cambiata nel tempo. Ad esempio, se un quarto della massa di una roccia viene consumato in un anno, la massa di quella roccia ha un cambiamento del 25 percento. Per calcolare la variazione percentuale della massa per un oggetto, è necessario conoscere solo le sue masse iniziali e finali e la semplice moltiplicazione e divisione.
Misura la massa iniziale e finale
Per determinare la variazione percentuale della massa di un oggetto, devi prima sapere con quanta massa avevi bisogno. Supponiamo che tu stia conducendo un esperimento in cui metti l'acqua in un becher e vedi quanto evapora in 24 ore. Cominceresti misurando la massa dell'acqua, usando una scala. Per prima cosa, pesi il becher senza l'acqua, quindi pesi il becher con l'acqua al suo interno. Sottraendo la massa del bicchiere dalla massa dell'acqua si ottiene la massa iniziale dell'acqua. Se il tuo bicchiere ha una massa di 0,5 chilogrammi e il bicchiere con l'acqua ha una massa di 1,75 chilogrammi, la massa iniziale dell'acqua è di 1,25 chilogrammi.
Trascorse le 24 ore, si pesa nuovamente il becher con l'acqua per vedere come è cambiata la massa. Sottrai la massa del bicchiere che hai calcolato all'inizio per determinare la massa finale dell'acqua. Se il bicchiere con l'acqua avesse una massa di 1,60 chilogrammi alla fine del tuo esperimento, la massa finale della tua acqua sarebbe di 1,10 chilogrammi.
Calcola la variazione di massa
Una volta che hai le masse iniziale e finale della tua sostanza, sottrai per determinare la differenza. Questo semplice calcolo mostra quanto è cambiata la massa. La minore delle due masse viene sempre sottratta dalla maggiore, indipendentemente da quale sia iniziale o finale. Per l'esperimento dell'acqua, sottrarresti la massa finale più piccola dalla massa iniziale più grande:
1,25\testo{ kg} - 1,10\testo{ kg} = 0,15\testo{ kg}
Puoi vedere da questo calcolo che la massa dell'acqua è cambiata di 0,15 chilogrammi nel corso del tuo esperimento.
Dividi il cambiamento nella massa per la massa iniziale
Infine, dividi la variazione di massa per la massa iniziale della tua sostanza. Questo calcolo mostra quale proporzione della massa iniziale è cambiata.
\frac{0,15\testo{ kg}}{1,25\testo{ kg}} = 0,12
Per trovare la variazione percentuale, moltiplica semplicemente questo numero per 100.
Quindi il 12% dell'acqua nel bicchiere è evaporato nel corso del tuo esperimento. Nota nella tua risposta finale se la variazione percentuale è un aumento o una diminuzione. Se la massa iniziale è superiore alla massa finale, è una diminuzione; se finale è maggiore di iniziale, è un aumento.
Attenzione alle unità
Ogni volta che esegui calcoli che coinvolgono la massa, assicurati che le unità di massa nelle misurazioni iniziali e finali siano le stesse prima di calcolare la variazione percentuale. In caso contrario, converti una delle misurazioni in modo che entrambi utilizzino le stesse unità. Ad esempio, se ti venisse chiesto di calcolare una variazione percentuale di piombo con una massa iniziale di 2 chilogrammi e una finale massa di 0,5 libbre, potresti convertire la massa dei chilogrammi in libbre (4,40 libbre) prima di effettuare la variazione percentuale calcolo. Nota che non importa quale unità specifica hai usato nel calcolo della variazione percentuale; potresti anche convertire la massa finale in chilogrammi.