Stężenie procentowe roztworu

Stężenie procentowe mówi, jaką część całego roztworu stanowi substancja rozpuszczona. Używamy go wtedy, gdy chcemy określić „moc” roztworu, na przykład ile soli albo cukru znajduje się w wodzie.

Jeśli roztwór ma stężenie $10\%$, to znaczy, że w $100$ g takiego roztworu jest $10$ g substancji rozpuszczonej. Reszta to zwykle rozpuszczalnik, najczęściej woda.

W chemii szkolnej bardzo ważne jest odróżnienie pojęć: roztwór to całość, substancja rozpuszczona to składnik rozpuszczony, a rozpuszczalnik to substancja, w której coś rozpuszczamy.

Do obliczeń używamy wzoru:

$C_p = \frac{m_s}{m_r} \cdot 100\%$

We wzorze $C_p$ oznacza stężenie procentowe, $m_s$ to masa substancji rozpuszczonej, a $m_r$ to masa roztworu. Trzeba dobrze rozumieć, co oznacza każda z tych wielkości, bo to najczęstsze źródło błędów.

Masa roztworu nie jest tym samym co masa wody. Obliczamy ją jako sumę masy substancji i masy rozpuszczalnika:

$m_r = m_s + m_{rozp}$

Gdy znasz stężenie i masę roztworu, możesz obliczyć masę substancji:

$m_s = \frac{C_p}{100\%} \cdot m_r$

Gdy znasz stężenie i masę substancji, możesz obliczyć masę roztworu:

$m_r = \frac{m_s \cdot 100\%}{C_p}$

Najpierw przeczytaj uważnie treść i ustal, czego szukasz: stężenia procentowego, masy substancji czy masy roztworu. Potem wypisz dane i sprawdź, czy wszystkie masy są w tych samych jednostkach.

Dalej wybierz odpowiedni wzór i podstaw liczby. Na końcu sprawdź, czy wynik ma sens. Na przykład stężenie nie powinno być większe niż $100\%$, a masa substancji nie może być większa od masy roztworu.

Dobry plan pracy:

• zapisz dane z treści zadania,
• oblicz masę roztworu, jeśli trzeba,
• wybierz właściwy wzór,
• wykonaj obliczenia,
• podaj wynik z jednostką.

Przykład $1$: do $180$ g wody wsypano $20$ g soli. Najpierw liczymy masę roztworu:

$m_r = 20$ g $+ 180$ g $= 200$ g

Teraz obliczamy stężenie procentowe:

$C_p = \frac{20}{200} \cdot 100\% = 10\%$

Przykład $2$: mamy $300$ g roztworu o stężeniu $12\%$. Szukamy masy substancji:

$m_s = \frac{12\%}{100\%} \cdot 300$ g $= 36$ g

Przykład $3$: roztwór zawiera $50$ g substancji i ma stężenie $25\%$. Szukamy masy roztworu:

$m_r = \frac{50 \cdot 100\%}{25\%} = 200$ g

W zadaniach ze stężeniem procentowym trzeba zwracać uwagę na słowa z treści. Jeśli podana jest masa soli i masa wody, to najpierw wyznaczasz masę roztworu. Jeśli podana jest masa roztworu i stężenie, możesz od razu liczyć masę substancji rozpuszczonej.

Pamiętaj też o jednostkach. Jeśli jedna masa jest w kilogramach, a druga w gramach, najpierw zamień je na tę samą jednostkę. Najwygodniej wykonywać obliczenia w gramach.

Warto też oszacować wynik. Gdy stężenie jest małe, na przykład $5\%$, masa substancji powinna być wyraźnie mniejsza od masy całego roztworu. Taka kontrola pomaga wykryć błąd jeszcze przed oddaniem zadania.