Obliczenia ze stężeniem procentowym roztworów

1.Stężenie procentowe

Stężenie procentowe informuje, ile gramów substancji rozpuszczonej przypada na $100\,\mathrm{g}$ roztworu. Oblicza się je ze wzoru $C_p=\frac{m_s}{m_r}\cdot 100\%$, gdzie $m_s$ to masa substancji rozpuszczonej, a $m_r$ to masa całego roztworu.

2.Masa roztworu

Masa roztworu to suma masy substancji rozpuszczonej i masy rozpuszczalnika: $m_r=m_s+m_{rozp.}$. To podstawowa zależność używana w zadaniach ze stężeniem procentowym.

3.Substancja rozpuszczona

To składnik roztworu obecny zwykle w mniejszej ilości, którego masę oznacza się jako $m_s$. W obliczeniach stężenia procentowego to właśnie jego udział porównuje się z masą całego roztworu.

4.Rozpuszczalnik

To składnik roztworu, w którym rozpuszcza się substancję. W zadaniach najczęściej jest nim woda. Masa rozpuszczalnika nie jest stężeniem, ale służy do wyznaczenia masy całego roztworu.

5.Wzór na $C_p$

Podstawowy wzór ma postać $C_p=\frac{m_s}{m_r}\cdot 100\%$. Można go przekształcać do obliczania masy substancji lub masy roztworu, gdy znane są pozostałe wielkości.

6.Obliczanie masy substancji

Jeśli znasz stężenie procentowe i masę roztworu, masę substancji obliczasz ze wzoru $m_s=\frac{C_p}{100\%}\cdot m_r$. Dzięki temu można ustalić, ile substancji zawiera dana próbka roztworu.

7.Obliczanie masy roztworu

Gdy znasz masę substancji i stężenie procentowe, masę roztworu wyznaczasz z przekształcenia wzoru: $m_r=\frac{m_s\cdot 100\%}{C_p}$. To częsty typ zadania przy sporządzaniu roztworów.

8.Rozcieńczanie roztworu

Rozcieńczanie polega na dodaniu rozpuszczalnika. Masa substancji rozpuszczonej pozostaje wtedy stała, rośnie masa roztworu, a stężenie procentowe maleje.

9.Zatężanie roztworu

Zatężanie polega na zwiększeniu stężenia roztworu, np. przez odparowanie części rozpuszczalnika. Masa substancji rozpuszczonej pozostaje stała, maleje masa roztworu, a stężenie rośnie.

10.Sporządzanie roztworu

Aby sporządzić roztwór o zadanym stężeniu procentowym, trzeba dobrać taką masę substancji i rozpuszczalnika, by spełniony był wzór $C_p=\frac{m_s}{m_r}\cdot 100\%$.

11.Jednostka masy w obliczeniach

W zadaniach można używać gramów lub kilogramów, ale wszystkie masy muszą być wyrażone w tej samej jednostce. W przeciwnym razie wynik stężenia będzie błędny.

12.Znaczenie $20\%$ roztworu

Roztwór $20\%$ zawiera $20\,\mathrm{g}$ substancji rozpuszczonej w $100\,\mathrm{g}$ roztworu. Nie oznacza to $20\,\mathrm{g}$ substancji w $100\,\mathrm{g}$ wody.