Solutions en pourcentage: leur nature, types et exemples

Les solutions en pourcentage sont celles dont la concentration en soluté est exprimée par 100 mL de solution. Par exemple, un pourcentage de solution de 5 g / 100 ml équivaut à l'expression de 5% (p / v). Ainsi, leurs concentrations sont exprimées à l'aide de pourcentages.

Il existe de nombreuses façons d’exprimer la concentration d’un soluté dans une solution. Parmi eux se trouve la molarité, qui indique la concentration du soluté en nombre de moles par litre de solution; la molalité, moles de soluté entre kilogramme de solvant; et normalité, équivalents solutés entre litre de solution.

La concentration d'un soluté peut également être exprimée en pourcentage. C'est le moyen le plus simple d'exprimer la concentration, car il ne nécessite ni calcul, ni connaissance de certains paramètres tels que le poids moléculaire du soluté, son poids équivalent ou les caractéristiques de sa dissociation ionique.

Les boissons alcoolisées sont des exemples de solutions en pourcentage. Ils spécifient dans leur étiquette le degré d'alcool, lequel n'est pas supérieur à leur concentration exprimée par 100 ml de liquide dans le flacon. Plus le degré d'alcool est élevé, plus ses effets sur l'organisme seront intenses.

Quelles sont les solutions en pourcentage?

Les solutions ou les solutions en pourcentage indiquent la quantité d'un soluté dissous par cent parties de solution. Ce type de concentration de solutions d'expression est souvent utilisé dans les produits commerciaux pour indiquer leur composition chimique. Cependant, il est peu utile dans les laboratoires d’enseignement et de recherche.

Types de solutions en pourcentage

Masse Pourcentage - Volume

Indique la masse de soluté dissous dans 100 cm3 de solution. L'expression mathématique pour le calcul de cette concentration est:

% m / v = (masse de soluté en g / volume de la solution en cm3) x 100

Masse - Pourcentage de masse

Indiquez la masse de soluté contenue dans 100 g de solution. La masse étant une propriété qui ne varie pas avec la température ou la pression, cette manière d’exprimer la concentration est préférée dans les rapports d’analyses chimiques. L'expression mathématique pour son calcul est:

% m / m = (masse du soluté en g / masse de la solution en g) x 100

Volume en pourcentage - Volume

Indique le volume d'un liquide dissous dans 100 ml de solution. Les liquides doivent être miscibles et il doit être possible de corriger les altérations des volumes pouvant survenir lors du mélange des liquides. L'expression mathématique pour son calcul est:

% v / v = (volume du soluté en cm3 / volume de la solution en cm3) x 100

Des exemples

Exemple 1

Une solution de chlorure de potassium (KCl) est préparée en mélangeant 10 g du composé avec 120 g d'eau. Exprimer la concentration de la solution en% m / m.

La masse du soluté correspond à 10 g de KCl et celle du solvant à 120 g d'eau. En ajoutant les deux masses on obtient celui de la solution: 130g. Par conséquent, appliquez simplement l'équation mathématique:

% KCl m / m = (10 g KCl / 130 g de solution) x 100

7, 69

Exemple 2

On mélange 50 cm 3 d'acide acétique à 100% (CH 3 COOH) avec 130 cm 3 d'eau. Quel sera le pourcentage d'acide acétique v / v

De la même manière que dans l'exemple précédent, le volume de la solution doit être obtenu en ajoutant les volumes du soluté et du solvant. Ainsi, le Vsol est (50 + 130) cm3, et le% v / v donc:

% acide acétique v / v = (50 cm3 / 180 cm3) x 100

27, 77% v / v

Exemple 3

Il est souhaitable de préparer 1 litre d'une solution de glycérine à 8% v / v dans de l'alcool. Trouvez le volume de glycérine et d'alcool dans la solution.

En utilisant le pourcentage, vous pouvez déterminer la quantité de glycérine dissoute dans le flacon de 1 litre:

Volume de glycérine = (8 cm3 / 100 cm3) x 1000 cm3

80 cm3

Rappelez-vous que 1L de solution est égal à 1000cm3 ou 1000mL. Une fois les 80 cm3 de glycérine obtenus, ceux-ci doivent être réduits au volume total de solution pour connaître la quantité d'alcool utilisée dans la préparation:

Volume d'alcool = 1000 cm3 - 80 cm3

Exemple 4

Dissolvez 8 g de paraffine dans 50 ml de glycérol, ce qui a une densité de 1, 26 g / cm3. Trouvez la concentration en paraffine dans le glycérol en% m / m.

Les données de densité permettent de déterminer le poids d'un liquide. Avec cette valeur, vous pouvez calculer la masse de glycérol utilisée dans cette solution en pourcentage:

Masse de glycérol = volume de glycérol x densité de glycérol

Masse de glycérol = 50 cm3 x 1, 26 g / cm3

63 g

Pour calculer le% m / m, il suffit de diviser la masse de paraffine entre la masse totale de la solution:

Masse de paraffine dans 100 g de glycérol = (8 g / 63 g) x 100 g

12, 70

Autrement dit, pour chaque 100 g de solution, il y a 12, 70 g de paraffine.

Exemple 5

Une solution concentrée de NaOH à 28% m / m a une densité de 1, 15 g / cm3. Trouver les grammes de NaOH présents dans un litre de réactif.

Pour tirer parti de% m / m, vous devez exprimer la solution en bloc. Encore une fois, sa densité vous permet de le calculer:

Masse de réactif = volume x densité

1000 cm3 x 1, 15 g / cm3

1150 g

Par conséquent, la masse de NaOH dans la solution est:

Masse de NaOH dans 1000 cm3 = (28 g / 100 g) x 1150 g

322 g

Exemple 6

On mélange 400 ml de NaCl à 10% m / v avec 600 ml de NaCl à 5% m / v. Trouvez la concentration de la solution obtenue en l’exprimant en% m / v.

Deux solutions sont mélangées pour en créer une troisième. Tous les trois ont en commun le NaCl soluté. Par conséquent, vous devez calculer la masse de sel extraite des deux premières solutions:

Masse de solution de NaCl 1 = volume1 x concentration 1

400 cm3 x (10 g / 100 cm3)

40 g

Masse de solution de NaCl 2 = volume2 x concentration2

600 cm3 x (5 g / 100 cm3)

30 g

Et le volume total lors du mélange des deux aliquotes (en supposant qu'il s'agisse d'additifs) est:

Volume de mélange: 400 ml + 600 ml

1000 ml

Autrement dit, dans 1 litre de solution, il y a 70 g de NaCl (30 + 40). Donc, pour calculer le pourcentage% m / m, vous devez exprimer au lieu de 1 L pour 100 mL de solution:

Masse de NaCl dans 100 cm3 = (70 g / 1000 cm3) x 100 cm3

7 g

Concentration de NaCl dans le mélange = 7% m / m