التركيز النسبي: الخصائص والحساب والأمثلة - كيمياء - 2025

في تركيز في المئة هو وسيلة للتعبير عن نسبة المذاب في مائة جزء من خليط أو الحل. وتجدر الإشارة إلى أن هذه "الأجزاء" يمكن التعبير عنها بوحدات الكتلة أو الحجم. بفضل هذا التركيز ، يُعرف تكوين المحلول والذي ، على عكس تركيبة المركب النقي ، ليس ثابتًا.

أيضًا ، لا يختلف تكوينه فحسب ، بل يختلف أيضًا في خصائصه الحسية. تأخذ جرة الشاي في الصورة أدناه نكهات (وألوانًا) أكثر كثافة حيث يتم إذابة المزيد من التوابل في الماء المثلج. ومع ذلك ، على الرغم من تغير خصائصها ، إلا أن تركيز هذه التوابل يظل ثابتًا.

إذا افترضنا أنه تم إذابة 100 جرام منها في الماء ثم تم تقليبها بدرجة كافية لمجانسة المحلول ، فسيتم توزيع الجرامات في جميع أنحاء الجرة. تظل النسبة المئوية لتركيز الشاي ثابتة حتى لو تم تقسيم المحتوى السائل إلى عبوات مختلفة.

سيختلف هذا فقط إذا تمت إضافة المزيد من الماء إلى البرطمان ، والذي ، على الرغم من أنه لا يغير الكتلة الأصلية للتوابل المذابة (المذاب) ، إلا أنه يغير تركيزها. بالنسبة لمثال معدل الشاي ، يمكن التعبير عن هذا التركيز بسهولة في كتلة المذاب مقسومة على حجم الماء.

وبالتالي ، فإنه يفسح المجال للحالات اللانهائية حيث تلعب حسابات التركيز هذه دورًا مهمًا.

ما هو الحل؟

من الضروري فهم مصطلح "الحل" قبل معالجة النسبة المئوية لتركيزها.

المحلول عبارة عن خليط متجانس أو موحد من مادتين أو أكثر تكون جسيماتها ذات حجم ذري أو جزيئي.

مكونات هذا هي المذاب والمذيب. المذاب هو المادة المذابة في المحلول ، والتي توجد بدرجة أقل. المذيب هو وسيط التشتت في المحلول ويوجد بنسبة أكبر (مثل الماء في برطمان الشاي).

خصائص نسبة التركيز

- يمثل التركيز المئوي سهولة في تجنب حسابات المولارية ووحدات التركيز الأخرى. في كثير من الحالات ، يكفي معرفة كمية المذاب في المحلول. ومع ذلك ، بالنسبة للتفاعلات الكيميائية ، يتم ترك التركيز المولي جانبًا.

- يسهل التحقق من قانون الحفاظ على الكتلة.

- يتم التعبير عنه في أجزاء لكل مائة من المحلول ، حيث يتم حساب المذاب.

- يمكن التعبير عن العلاقة بين المذاب والمحلول بوحدات الكتلة (جرامات) أو الحجم (مليلتر).

كيف يتم حسابها؟

تعتمد طريقة حسابها على الوحدات التي تريد التعبير عنها. ومع ذلك ، فإن الحساب الرياضي هو نفسه في الأساس.

الوزن المئوي بالوزن٪ م / م

٪ (م / م) = (جرام من المذاب / جرام من المحلول) ∙ 100

تشير النسبة المئوية لوزن المحلول إلى عدد جرامات المذاب في كل 100 جرام من المحلول.

على سبيل المثال ، يحتوي محلول 10٪ م / م من هيدروكسيد الصوديوم على 10 جرام من هيدروكسيد الصوديوم لكل 100 جرام من المحلول. يمكن أيضًا تفسيره بهذه الطريقة: تذوب 10 جم من هيدروكسيد الصوديوم في 90 جم من الماء (100-10).

الوزن في الحجم٪ م / ت

٪ (م / ت) = (غرام من المذاب / مليلتر من المحلول) ∙ 100

النسبة المئوية بالملليغرام هي وحدة تركيز غالبًا ما تستخدم في التقارير السريرية لوصف تركيزات منخفضة للغاية من المذاب (على سبيل المثال ، أثر المعادن في الدم).

كحالة ملموسة ، لدينا المثال التالي: مستوى النيتروجين في دم الشخص هو 32 مجم٪ ، مما يعني أن هناك 32 مجم من النيتروجين المذاب لكل 100 مل من الدم.

حجم النسبة المئوية للحجم٪ v / v

٪ (ت / ت) = (مليلتر من المذاب / مليلتر من المحلول) ∙ 100

يشير الحجم المئوي لحجم المحلول إلى عدد مليلتر من المذاب في كل 100 مليلتر من المحلول.

على سبيل المثال ، يحتوي محلول 25٪ حجم / حجم من الكحول في الماء على 25 مليلترًا من الكحول لكل 100 مليلتر من المحلول ، أو ما هو نفسه: 75 مل من الماء يذوب 25 مل من الكحول.

أمثلة على حسابات تركيز النسبة المئوية

مثال 1

إذا كان لديك 7 جم من KIO ₃ ، فكم عدد جرام من محلول 0.5٪ م / م يمكن تحضيره بهذه الكمية من الملح؟

محلول 0.5٪ م / م مخفف للغاية ، ويتم تفسيره على النحو التالي: لكل 100 جرام من المحلول 0.5 جرام من KIO ₃ مذاب. بعد ذلك ، لتحديد جرامات هذا المحلول التي يمكن تحضيرها ، يتم استخدام عوامل التحويل:

7 جم KIO ₃ (100 جم Sol / 0.5 جم KIO ₃) = 1400 جم أو 1.4 كجم من المحلول.

كيف يكون ذلك ممكنا؟ من الواضح أن الكمية الكبيرة من الكتلة جاءت من الماء ؛ وهكذا ، تم إذابة 7 جرامات من KIO ₃ في 1393 جرامًا من الماء.

مثال 2

إذا كنت ترغب في تحضير 500 جرام من محلول 1٪ CuSO ₄ ، فكم عدد جرامات الملح النحاسي اللازمة؟

يتم تطبيق عوامل التحويل لحل g المطلوب من CuSO ₄:

500 غرام سول كبريتات النحاس ₄ ∙ (1 غرام من كبريتات النحاس ₄ /100 غ سول كبريتات النحاس ₄) = 5 غرام من كبريتات النحاس ₄

بمعنى آخر ، يتم إذابة 5 جم من CuSO ₄ (ملح ذو ألوان مزرقة زاهية) في 495 جم من الماء (حوالي 495 مل)

مثال 3

إذا تم خلط 400 مل من الماء ، و 37 جرامًا من السكر ، و 18 جرامًا من الملح ، و 13 جرامًا من كبريتات الصوديوم (Na ₂ SO ₄) ، فما النسبة المئوية للتركيز بالكتلة لكل مكون من مكونات الخليط؟

إذا كان من المفترض أن تكون كثافة الماء 1 جم / مل ، فإن الخليط به 400 جم من الماء. بإضافة الكتلة الإجمالية لمكونات المحلول لدينا: (400 + 37 + 18 + 13) = 468 جم من المحلول.

هنا الحساب مباشر وبسيط:

٪ ماء م / م = (400 جم ماء / 468 جم شمس) 100 = 85.47

٪ سكر م / م = (37 جم سكر / 468 جم سول) ∙ 100 = 7.90

٪ ملح م / م = (18 جم ملح / 468 جم سول) ∙ 100 = 3.84

٪ نا ₂ SO ₄ م / م = (13 ز نا ₂ SO ₄ /468 ز سول) ∙ 100 = 2.77

بجمع كل النسب المئوية الكتلية الفردية لدينا: (85.47 + 7.90 + 3.84 + 2.77) = 99.98٪ ≈ 100٪ ، الخليط الكلي.

المراجع

1. كريستيان راي فيغيروا. (14 سبتمبر 2016). وحدات التركيز. تم الاسترجاع في 11 مايو 2018 من: chem.libretexts.org
2. إيان ميلز ، توميسلاف كفيتاس ، كلاوس هومان ، نيكولا كالي. (1998). الكميات والوحدات والرموز في الكيمياء الفيزيائية. الطبعة الثانية. بلاكويل ساينس.
3. ويتن ، ديفيس ، بيك وستانلي. كيمياء. (الطبعة الثامنة). تعلم CENGAGE ، ص 100-103.
4. كلية كلاكاماس المجتمعية. (2011). الدرس 4: النسبة المئوية للتركيزات. تم الاسترجاع في 11 مايو 2018 من: dl.clackamas.edu
5. آن ماري هيلمنستين ، دكتوراه. (9 مايو 2018). تركيز النسبة المئوية للحجم (v / v٪). تم الاسترجاع في 11 مايو 2018 ، من: thinkco.com
6. بيتر جي ميكوليكي ، كريس هرين. (2018). كيفية قياس التركيز باستخدام محلول المولارية والنسبة المئوية. تم الاسترجاع في 11 مايو 2018 ، من: dummies.com
7. أرماندو مارين ب. التركيزات.. تم الاسترجاع في 11 مايو 2018 من: amyd.quimica.unam.mx