È possibile determinare la concentrazione di soluto in una soluzione come percentuale peso-peso, percentuale peso-volume o percentuale volume-volume. In questo contesto, peso è sinonimo di massa, quindi una percentuale di massa indica il peso relativo del soluto al peso della soluzione e puoi esprimerlo come "percentuale in peso". Tuttavia, è anche comune mettere in relazione il peso con il volume ed esprimere il risultato come "percentuale di peso in volume". Ad ogni modo, purché tu sappia il formule chimiche del soluto e del solvente (che solitamente è acqua), la percentuale in peso permette di calcolare quante moli di soluto sono presenti nel soluzione. Da questo è possibile determinare la molarità della soluzione, che è il numero di moli di soluto per litro di soluzione.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Se conosci la percentuale in peso di una soluzione, puoi trovare il peso del soluto. Dividi questo per il suo peso molecolare per trovare il numero di moli e dividi per il volume della soluzione per trovare la molarità.
Percentuale in peso vs. Percentuale peso su volume
Puoi esprimere una soluzione percentuale in peso come x percento di soluto in peso. Questo è il metodo preferito per esprimere la concentrazione di soluzioni acide commerciali. Ad esempio, l'acido cloridrico concentrato commerciale è solitamente una soluzione al 37% in peso. Ha più senso esprimere soluzioni acquose molto diluite, come quelle utilizzate nella ricerca biologica, come percentuale peso su volume. Poiché l'acqua ha una densità di 1 g/ml, ciò equivale a una percentuale in peso, poiché un dato numero di millilitri di acqua pesa quel numero di grammi.
Molarità di una soluzione percentuale in peso
Supponiamo di avere una soluzione x percentuale che pesa W grammi. Il peso del soluto è quindi WS = x/100 • W. Cerca il peso molecolare del composto e dividi quel numero in WS per trovare il numero di talpe che hai a portata di mano. Per trovare la molarità, misurare il volume della soluzione e dividerlo per il numero di moli. Per questo lavoro di calcolo, assicurati di convertire prima le unità di peso in grammi e le unità di volume in litri.
Esempi di molarità
Qual è la molarità di 900 millilitri di una soluzione al 37% in peso di HCl?
Il peso del soluto nella soluzione è 37/100 •50 g = 18,5 g. L'HCl è costituito da un atomo di idrogeno (peso atomico 1 g/mole) e un atomo di cloro (peso atomico 35 g/mole), quindi il suo peso molecolare è 36 g/mole. Dividi questo nel peso nella soluzione, per ottenere 0,51 moli. Per trovare la molarità, dividi questo numero per il volume, che è 0,09 litri. La risposta è 5,7 moli/litro.
Qual è la molarità di 3 once di una soluzione salina al 3%?
Puoi presumere che questa sia una concentrazione peso-volume. Rende i calcoli più facili se converti il volume in litri, quindi usa questa conversione: 1 oncia = 0,03 litri. Hai 0,09 litri di soluzione o 90 millilitri. Poiché l'acqua pesa 1 grammo per millilitro, il peso del campione è di 90 grammi. È una soluzione al 3 percento, quindi il peso del soluto è 3/100 • 90 = 2,7 g.
La formula chimica del sale è NaCl, e dato che i pesi atomici di sodio e cloro sono rispettivamente 23 g/mole e 35 g/mole, il suo peso molecolare è 58 g/mole.
Dividere il peso molecolare nel peso del soluto nella soluzione per trovare il numero di moli: 2,7 g ÷ 58 g/mole = 0,047 moli.
Dividere per il volume della soluzione per trovare la molarità: M = (0,047 moli ÷ 0,09 litri) = 0,52 moli/litro.