Pentru a putea rezolva acest tip de exerciții, este necesară cunoașterea noțiunii de „concentrație procentuală a unei soluții”.
Concentrația procentuală reprezintă conținutul (exprimat în procente de masă) de substanță dizolvată într-un solvent adecvat pentru a obține o soluție de concentrație C.
Exprimarea concentrației procentuale: [tex]C=\frac{m_d}{m_s}\cdot100[/tex] , unde:
md - masa de substanță dizolvată
ms - masa soluției [ms = md + m(apă), dacă nu se specifică alt solvent]
Exercițiul 1:
Se dau:
C₁ = 30% , ms₁ = 400g , Cf = 10%
Se cere:
m(apă) = ?
Rezolvare:
- din relația scrisă mai sus, se determină masa de substanță dizolvată din soluția inițială (md₁):
[tex]C_1=\frac{m_d_1}{m_s_1}\cdot100\implies m_d_1=\frac{m_s_1\ \cdot\ C_1}{100}=\frac{400g\ \cdot\ 30}{100}=120\ g[/tex]
- masa de apă din soluția inițială este:
[tex]m_{H_2O}=m_s_1-m_d_1=400g-120g=280g[/tex]
- concentrația soluției finale (Cf) este de 10% (<30%), ceea ce înseamnă că soluția este mai diluată.
- o soluție mai diluată înseamnă că are mai multă cantitate de solvent în compoziție (în acest caz, masa de apă va fi mai mare - se va adăuga), iar masa substanței dizolvate rămâne aceeași.
- astfel, cunoscând Cf = 10% și md1 = mdf = 120g, se poate determina masa soluției finale (msf), din care mai apoi să se determine masa de apă.
[tex]C_f=\frac{m_d_f}{m_s_f}\cdot100\implies m_s_f=\frac{m_d_f\ \cdot\ 100}{C_f}=\frac{120g\ \cdot\ 100}{10}=1200\ g[/tex]
- masa de apă va fi:
[tex]m_{H_2O}=m_s_f-m_d_f=1200g-120g=1080g[/tex]
Exercițiul 2:
Se dau:
C₁ = 25% , ms₁ = 200g , Cf = 40%
Se cere:
m(apă) = ?
Obs.: rezolvarea este asemănătoare cu cea a primului exercițiu, diferă doar valorile numerice.
Rezolvare:
- masa de substanță dizolvată din soluția inițială (md₁):
[tex]C_1=\frac{m_d_1}{m_s_1}\cdot100\implies m_d_1=\frac{m_s_1\ \cdot\ C_1}{100}=\frac{200g\ \cdot\ 25}{100}=50\ g[/tex]
- masa de apă din soluția inițială:
[tex]m_{H_2O}=m_s_1-m_d_1=200g-50g=150g[/tex]
- concentrația soluției finale (Cf) este de 40% (>25%), ceea ce înseamnă că soluția este mai concentrată.
- o soluție mai concentrată înseamnă că are mai multă cantitate de substanță dizolvată în compoziție (în acest caz, masa de dizolvat va fi mai mare - se va adăuga), iar masa soluției rămâne aceeași.
- astfel, cunoscând Cf = 40% și ms1 = msf, se poate determina masa de dizolvat din sol. finală (mdf), iar mai apoi să se determine masa de apă.
[tex]C_f=\frac{m_d_f}{m_s_f}\cdot100\implies m_d_f=\frac{m_s_f\ \cdot\ C_f}{100}=\frac{200g\ \cdot\ 40}{100}=80\ g[/tex]
- s-au adăugat, așadar 80g - 50g = 30g dizolvat
- masa de apă va fi:
[tex]m_{H_2O}=m_s_f-m_d_f=200g-80g=120g[/tex]
Concluzie:
1. Masa de apă din soluția diluată este de 1080g.
2. Masa de apă din soluția concentrată este de 120g.
