Hur man beräknar mullfraktioner med hjälp av massprocent

Innehåll

• TL; DR (för lång; läste inte)
• Procent per vikt kontra procent vikt till volym
• Molaritet i procent per viktlösning
• Molaritetsexempel

Du kan bestämma koncentrationen av löst ämne i en lösning i vikt-till-viktprocent, vikt-till-volymprocent eller volym-till-volymprocent. I det här fallet är vikt synonymt med massa, så en massprocent betyder den relativa vikten av lösningen till lösningens vikt, och du kan uttrycka den som "viktprocent." Men det är också vanligt att relatera vikt till volym och uttrycka resultatet som "procent vikt till volym." Hur som helst, så länge du känner till de kemiska formlerna för lösta ämnen och lösningsmedlet (som vanligtvis är vatten), ger viktprocenten dig möjlighet att beräkna hur många mol löst material som finns i lösningen. Från detta är det möjligt att bestämma molariteten hos lösningen, som är antalet mol löst ämne per liter lösning.

TL; DR (för lång; läste inte)

Om du känner till viktprocenten för en lösning kan du hitta vikten av lösta ämnen. Dela detta med dess molekylvikt för att hitta antalet mol och dela med volym av lösning för att hitta molariteten.

Procent per vikt kontra procent vikt till volym

Du kan uttrycka en viktprocentlösning som x viktprocent lösningsmedel. Detta är den föredragna metoden för att uttrycka koncentration av kommersiella syralösningar. Exempelvis är kommersiell koncentrerad saltsyra vanligtvis en 37 viktprocent lösning. Det är mer meningsfullt att uttrycka mycket utspädda vattenlösningar, till exempel de som används i biologisk forskning, i procent vikt till volym. Eftersom vatten har en densitet av 1 g / ml uppgår detta till en viktprocent, eftersom ett givet antal ml vatten väger det antalet gram.

Molaritet i procent per viktlösning

Anta att du har en x-procentig lösning som väger W gram. Vikten av löst ämne är då W_s = x / 100 • W. Leta upp föreningens molekylvikt och dela upp antalet i W_s för att hitta antalet mullvader du har till hands. För att hitta molaritet, mät lösningens volym och dela upp den i antalet mol. För detta beräkningsarbete måste du först konvertera viktenheter till gram och volymenheter till liter.

Molaritetsexempel

Vad är molariteten för 900 ml av en 37 viktprocent HCl-lösning?

Vikten av löst ämne i lösningen är 37/100 • 50 g = 18,5 g. HCl består av en väteatom (atomvikt 1 g / mol) och en kloratom (atomvikt 35 g / mol), så dess molekylvikt är 36 g / mol. Dela upp detta i vikten i lösningen för att få 0,51 mol. För att hitta molaritet, dela detta nummer med volymen, som är 0,09 liter. Svaret är 5,7 mol / liter.

Vad är molariteten för 3 gram av en 3-procentig saltlösning?

Du kan anta att detta är en vikt-till-volymkoncentration. Det gör beräkningar enklare om du konverterar volym till liter, så använd den här konverteringen: 1 uns = 0,03 liter. Du har 0,09 liter lösning eller 90 ml. Eftersom vatten väger 1 gram per milliliter är provets vikt 90 gram. Det är en 3-procentig lösning, så vikten av det lösta ämnet är 3/100 • 90 = 2,7 g.

Den kemiska formeln för salt är NaCl och med tanke på att atomvikterna av natrium och klor är 23 g / mol respektive 35 g / mol är dess molekylvikt 58 g / mol.

Dela upp molekylvikten i vikten av lösta ämnen i lösningen för att hitta antalet mol: 2,7 g ÷ 58 g / mol = 0,047 mol.

Dela med volym av lösningen för att hitta molaritet: M = (0,047 mol ÷ 0,09 liter) = 0,52 mol / liter.