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Determinar la composición porcentual de masa en una solución acuosa
 

Determinar la composición porcentual de masa en una solución acuosa

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Determinar y comprender la composición de una solución es fundamental en una amplia gama de técnicas de química. Una solución es una mezcla homogénea, compuesta de una sustancia disuelta en un líquido. La sustancia disuelta se denomina soluto y el líquido a granel se llama solvente. Soluciones pueden ser descritas de varias maneras: primero, por el tipo de solvente usado para disolver el soluto. Soluciones acuosas utilizan agua como solvente. Se utilizan disolventes orgánicos, como cloroformo, acetonitrilo, acetona, soluciones orgánicas, dependiendo de las propiedades del soluto.

Soluciones también se describen por la cantidad de soluto disuelto en un volumen determinado de solvente y la concentración. Para obtener más información, ver vídeo de la colección "Soluciones y concentraciones".

Una forma puede calcularse la concentración de la solución se basa en la masa de cada componente de la solución, denominada masa por ciento. Este video se introduce el porcentaje total de soluciones y demostrar cómo determinar el valor en el laboratorio.

La cantidad de soluto en el disolvente se puede expresar en un número de maneras. En primer lugar, masa % se calcula como la masa de soluto dividida por la masa total de la solución. Por ciento de la masa se escribe como porcentaje peso/peso, como que a veces se conoce como por ciento del peso. Sin embargo, el porcentaje total del término es generalmente considerado como correcta.

La cantidad de soluto en una solución también puede expresarse en términos de por ciento masa en volumen, de uso general en biología y se calcula como la masa total del soluto dividido por el volumen de la solución. Esta unidad no es un cierto porcentaje, ya que no es una cantidad adimensional. Del mismo modo, por ciento de volumen también se utiliza, donde el volumen del soluto es dividido por el volumen total de la solución.

Por ciento de la masa difiere por ciento del volumen, como masa única es una cantidad aditiva. La masa de la solución es la suma de los componentes. Volumen, por otra parte, no siempre es aditivo, como las moléculas del soluto se ajusta a espacios abiertos entre las moléculas de disolvente, lo que resulta en menos volumen de lo esperado.

Pueden utilizarse varios métodos simples para determinar el porcentaje de masa de una solución en el laboratorio. En primer lugar, el método directo requiere la masa total de solución de grabación y luego de evaporación de solvente. El sólido izquierda detrás es el soluto, que es pesado y permite calcular masa por ciento.

Densidad puede utilizarse también para determinar el porcentaje total de una concentración desconocida. En primer lugar, se prepara una serie de soluciones estándar, con una gama de cantidades de soluto. Seleccionar las normas que van en la concentración de ningún soluto a la solubilidad máxima del soluto. La densidad entonces se calcula para cada estándar y comparada con la de la muestra. Ahora que los conceptos básicos de cálculos de masa por ciento han sido descritos, permite echar un vistazo por ciento masa calcular utilizando el método directo y el método de densidad en el laboratorio.

En primer lugar, pesan un plato vaso o cristalización limpio y secado al horno y registrar la masa.

Coloque un pequeño volumen de la solución en el recipiente y pesar exactamente la solución y el plato. Reste el peso del plato y registrar la masa de la solución.

A continuación, coloque el plato sobre una placa o en un horno para eliminar el agua. Evaporación lenta es ideal como punto de ebullición puede resultar en salpicaduras de la solución y la pérdida de soluto. Una vez que el solvente se haya evaporado, enfriar el sólido restante, que es el soluto. Determinar con precisión la masa. Calcular el porcentaje de la masa dividiendo la masa del soluto después de la evaporación por la masa de la solución inicial.

En primer lugar, preparar cinco normas, con composiciones porcentuales desde el mínimo hasta el máximo de la esperada composición porcentaje desconocido. No exceda la solubilidad del sistema. Calcular la cantidad de soluto y de solvente necesarios para preparar las composiciones por ciento.

Pesar el soluto y luego disolverla en el peso específico de solvente.

A continuación, medir la masa de un volumen preciso de cada solución estándar. Luego calcular la densidad de cada solución. Hacer lo mismo con la solución desconocida. Ver vídeo de la colección en densidad para obtener más información.

Representar los valores de densidad de las soluciones estándar contra los porcentajes de masa. En este ejemplo, un conjunto de normas de cloruro de sodio fue preparado con masa por ciento composiciones que van desde 5-25% de soluto en solución. Después de trazar los datos, aplicar una línea de tendencia lineal y determinar la ecuación, donde y es densidad y x es la composición porcentual de masa. Utilizar la densidad de la solución desconocida, en este caso 1,053 g/mL, para determinar su masa por ciento. Resolviendo para x, se encontró que 7,4%.

Ahora que has visto los conceptos básicos de determinar el porcentaje de masa de soluciones acuosas, permite echar un vistazo a algunos casos donde la concentración de una solución debe ser conocida.

Soluciones tampón se utilizan en muchos experimentos de laboratorio, especialmente en aplicaciones biológicas. Soluciones contienen una concentración específica de ácidos débiles disueltos o sus conjugados, permitiéndole mantener y resistir cambios de pH y base. A menudo, almacenadores intermediarios se preparan con una mezcla de muchas sales, los grupos fosfato que mantienen un pH constante en el rango de 7,2 – 7,6 incluidos.

Por ciento de la masa también se utiliza para separar mezclas complejas, como con este ejemplo de un gradiente de densidad. Para esto, soluciones con una gama de masa por ciento son preparadas y entonces capas secuencialmente de alto porcentaje masa a baja masa por ciento. Esto crea un gradiente de densidad en el tubo. La muestra es entonces cargada en la parte superior del gradiente y se centrifugó. Los componentes de la mezcla entonces se separan en base a cuánto viajan por el tubo.

Comprensión por ciento masa no sólo es crítico para aplicaciones de la química, sino también al medio ambiente. Contenido de humedad del suelo es importante para entender con el fin de identificar las condiciones ambientales que influyen en los ecosistemas. Contenido de humedad del suelo es una masa por ciento que describe la cantidad de agua en el suelo. Contenido de humedad se encuentra fácilmente por el peso del suelo húmedo, el suelo de la desecación en un horno y pesajes.

Sólo ha visto la introducción de Zeus para determinar el porcentaje de masa de una solución acuosa. Ahora debe comprender la importancia de la masa por ciento, su uso en el laboratorio y cómo determinar en una solución acuosa.

¡Gracias por ver!

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