Hvordan beregner man volumenprocentkoncentration? Praktiske eksempler

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Volumenprocent koncentration , også kaldet volumen/volumenprocent eller %V/V, er en fysisk koncentrationsenhed, der angiver, hvor mange volumendele af opløst stof, der er til stede i 100 dele eller enhedsvolumener af opløsning. Afhængigt af enhederne kan dette fortolkes på forskellige måder. For eksempel og blandt andre:

  • De milliliter opløst stof, der er pr. 100 milliliter opløsning.
  • De liter opløst stof, der er pr. 100 liter opløsning.
  • De kubikcentimeter eller cc opløst stof, der er i 100 cc opløsning.

Volumenprocentkoncentration betragtes som en fysisk koncentrationsenhed, da den angiver forholdet mellem opløst stof og opløsning efter volumen, som er en fysisk enhed, i modsætning til mol eller antal ækvivalenter, som er kemiske enheder. Af denne grund vil to opløsninger med samme koncentration i %V/V ikke nødvendigvis have den samme mængde stof (hvilket betyder mol opløst stof) pr. opløsningsenhed, så %V/V kan ikke bruges som erstatning i støkiometriske beregninger direkte, noget der kan gøres med de kemiske koncentrationsenheder.

Hvornår skal der bruges volumenprocent koncentration

Volumenprocentkoncentration er en koncentrationsenhed, hvis anvendelse er begrænset til opløsninger, der kun involverer væsker, såsom ethanol i vand eller oktan i cyclohexan, for blot at nævne to.

Sådan beregnes volumenprocentkoncentration

De bruges normalt ikke til opløsninger af faste opløste stoffer i væsker på grund af tvetydigheden ved at tale om “volumen” af et fast stof, der består af millioner af små krystaller af forskellig størrelse. Det faktum, at denne størrelse i høj grad kan påvirke, hvor kompakt det faste stof er, gør det upraktisk at måle dets volumen.

På den anden side, når det bruges sammen med flydende opløste stoffer og opløsningsmidler, på grund af det faktum, at alle de mængder, der er nødvendige for deres beregning, er udtrykt i volumen, hvilket er meget let at måle i laboratoriet, er V/V-procenten en af de nemmeste koncentrationsenheder at arbejde med på et praktisk niveau og bruges når det er muligt. For eksempel udtrykker de fleste kommercielle flydende opløsninger såsom hydrogenperoxid, antiseptisk alkohol og alkoholiske drikke deres koncentration som en V/V-procent.

Formler til beregning af volumenprocentkoncentration eller V/V-procent

Hovedformlen til bestemmelse af V/V procentdelen af ​​en opløsning er som følger:

Formel til beregning af volumenprocentkoncentration

Ved brug af denne ligning er der ingen begrænsninger med hensyn til de enheder, hvori mængderne skal udtrykkes, bortset fra betingelsen om, at begge er udtrykt i samme enhed. Det vil sige, at hvis det opløste stof er udtrykt i ml, så skal opløsningens volumen også udtrykkes i de samme volumenenheder.

Beregning af volumenprocentkoncentrationen ud fra massen af ​​det opløste stof

Nogle gange er massen af ​​det opløste stof kendt og ikke dets volumen, på trods af at det er et flydende opløst stof. Hvis dette er tilfældet, kan vi stadig meget enkelt beregne volumen/volumenprocenten ved at dividere med densiteten af ​​opløst stof, da V=m/d. Efter at have kombineret dette udtryk med det foregående, opnås følgende formel:

Formel til beregning af volumenprocentkoncentration

Sådan beregnes volumenprocentkoncentration ud fra andre koncentrationsenheder

Det er almindeligt at kende koncentrationen af ​​en opløsning i én enhed, men har brug for det i en anden. Af denne grund præsenteres i dette afsnit nogle almindelige tilfælde af konvertering af koncentrationsenheder for at opnå V/V-procenten.

Volumenprocent koncentration (%V/V) fra masse/volumenprocent koncentration (%m/V)

Formlen til at konvertere %m/V til %V/V er som følger:

Formel til beregning af volumenprocentkoncentration

Det er værd at nævne, at når du bruger denne formel, er der fastsat visse begrænsninger med hensyn til enheder. Procent m/V er næsten altid udtrykt i gram opløst stof pr. 100 ml opløsning, så tæthed i enheder af g/ml bør bruges for at sikre ensartethed.

Volumenprocentkoncentration (%V/V) fra masseprocentkoncentration (%m/m)

Formlen til at konvertere %m/m til %V/V er som følger:

Formel til beregning af volumenprocentkoncentration

I dette tilfælde er den eneste begrænsning med hensyn til enhederne, at begge tætheder er i de samme enheder.

Volumenprocent koncentration (%V/V) fra molær koncentration

På trods af at det ikke er en af ​​de mest almindelige koncentrationsomdannelser, kan molariteten af ​​en opløsning omdannes til en volumenprocent ved hjælp af følgende ligning:

Formel til beregning af volumenprocentkoncentration

Enhederne for densiteten af ​​det opløste stof skal være g/ml.

Eksempler på beregning af volumenprocent koncentration

Eksempel 1

Bestem volumenprocentkoncentrationen af ​​en opløsning fremstillet ved at blande 100 mL absolut alkohol med 400 mL rent vand. Overvej tilsætningsmængderne.

LØSNING:

For at beregne volumen/volumenprocenten behøver du kun volumenet af det opløste stof og volumenet af opløsningen. Men i dette tilfælde har vi kun det for det opløste stof og det for opløsningsmidlet. Da udsagnet siger, at mængderne betragtes som additive, så kan vi opnå det samlede volumen af ​​opløsningen ved at tilføje mængderne af det opløste stof og opløsningsmidlet, det vil sige:

Eksempel på beregning af volumenprocentkoncentration

Nu hvor vi har alt, hvad vi har brug for, anvender vi ligning 1:

Eksempel på beregning af volumenprocentkoncentration

Derfor vil opløsningen have en volumenprocentkoncentration på 20%.

Eksempel 2

Bestem volumenprocentkoncentrationen af ​​en opløsning fremstillet ved at blande 100 ml 30 volumenprocent hydrogenperoxid med 100 ml 10 volumenprocent hydrogenperoxid. Overvej tilsætningsmængderne.

LØSNING:

I dette tilfælde skal vi igen tilføje volumenerne for at opnå det samlede volumen af ​​opløsningen, men vi mangler volumen af ​​opløst stof. Da to opløsninger blandes, vil det opløste stof i blandingen være summen af ​​det, der er til stede i hver af de indledende opløsninger. Da volumen af ​​disse to opløsninger er 100 ml hver, så vil volumenet af opløst stof i hver opløsning være numerisk lig med dens V/V procentdel:

Eksempel på beregning af volumenprocentkoncentration

Eksempel på beregning af volumenprocentkoncentration

Til sidst anvender vi formlen for volumen/volumenprocent, og det er det:

Eksempel på beregning af volumenprocentkoncentration

Det vil sige, at koncentrationen af ​​den endelige blanding vil være 20 volumenprocent hydrogenperoxid.

-Reklame-

Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

Artículos relacionados

Hvad betyder LD50?

hvad er borax