Stężenie procentowe

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Stężenie procentowe to udział substancji chemicznych w mieszaninach i roztworach wyrażony w procentach.

Pojęcie to oznacza najczęściej zawartość substancji rozproszonej lub rozpuszczonej w stosunku do całości mieszaniny lub roztworu, jednak czasami określa się w ten sposób również udział procentowy roztworu nienasyconego w stosunku do roztworu nasyconego (w tych samych warunkach termodynamicznych).[potrzebne źródło]

Pojęcie to nie jest tak jednoznaczne, jak w przypadku stężenia molowego, gdyż do jego obliczania można brać pod uwagę udziały wagowe, objętościowe albo ich kombinację.[potrzebne źródło]

Procentowe stężenie wagowe jest zazwyczaj oznaczane w literaturze chemicznej symbolem „w/w” (weight/weight), objętościowe „v/v” (volume/volume) lub „s/s”, zaś mieszane „w/s” lub „w/v”.[potrzebne źródło]

Stężenie procentowe (wagowe)[edytuj | edytuj kod]

Klasyczne wagowe stężenie procentowe to liczba gramów związku, jaka jest obecna w 100 g roztworu[1][2], jednak w przypadku rozcieńczonych roztworów wodnych zazwyczaj stężenie procentowe oznacza w praktyce liczbę gramów związku chemicznego obecnego w 100 cm³ roztworu, gdyż przyjmuje się tu, że w przybliżeniu roztwory takie mają gęstość zbliżoną do wody — czyli 100 g/100 cm³. W przypadku bardziej stężonych roztworów nie jest to jednak już prawdą i gęstość takich roztworów może znacznie odbiegać od tej wartości.

Wzór:

C_{p}=\frac{m_{s}}{m_{r}}\cdot 100% =\frac{m_{s}}{m_{s}+m_{rozp}} \cdot 100%

gdzie:

  • C_{p} – stężenie procentowe [%]
  • m_{s} – masa substancji rozpuszczanej [g]
  • m_{r} – masa roztworu [g]
  • m_{rozp} – masa rozpuszczalnika [g]

Stężenie procentowe objętościowe[edytuj | edytuj kod]

Ze względu na to, że bardzo często gęstość roztworów nie jest zwykłą średnią gęstości jego składników (na skutek zachodzenia zjawiska zwanego kontrakcją objętości, np. w przypadku mieszania czystego etanolu z wodą), w praktyce laboratoryjnej i przemysłowej łatwiej jest stosować stężenie objętościowe oznaczające liczbę cm³ czystego związku, które zostało użyte do uzyskania 100 cm³ roztworu. Stężenia takie są stosowane zwłaszcza w przypadku mieszanin gazów oraz w przypadku napojów alkoholowych.[potrzebne źródło]

Ciekawostki[edytuj | edytuj kod]

Swoistym paradoksem stężenia procentowego roztworów jest to, że w niektórych przypadkach przyjmuje się roboczo, że wynosi ono więcej niż 100%. Przykładem tego jest m.in. oleum, czyli roztwór SO3 w kwasie siarkowym. W praktyce przemysłowej kwas siarkowy produkuje się poprzez nasycanie wody gazowym SO3. Po osiągnięciu 100% nasycenia uzyskuje się czysty, 100% kwas siarkowy, gdyż SO3 reaguje z wodą, prowadząc do powstania kwasu siarkowego. Dalsze nasycanie kwasu SO3 prowadzi do uzyskania roztworu SO3 w kwasie siarkowym. Tradycyjnie stężenie SO3 w takim układzie przelicza się tak, jakby to był ponad 100% roztwór kwasu siarkowego w wodzie. Np. oleum 120% to taki roztwór SO3 w kwasie siarkowym, który po dodaniu do niego 20% wody zamienia się w 100% kwas. Takie rozwiązanie, jakkolwiek sprzeczne ze zdrowym rozsądkiem, jest jednak często bardzo praktyczne i ułatwia obliczenia stechiometryczne.[potrzebne źródło]

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. Mizerski Witold: Tablice chemiczne. Wyd. 2. Warszawa: Wydawnictwo Adamantan, 1997, s. 182. ISBN 83-85655-24-7.
  2. Krzysztof Pazdro: Zbiór zadań z chemii dla szkół średnich. Wyd. VII. Warszawa: Oficyna Edukacyjna, 1992, s. 160. ISBN 83-85751-01-7.