Calculadora de Porcentagem em Massa - Calcule a Porcentagem em Peso em Misturas

O que é porcentagem em massa?

A porcentagem em massa, também chamada de porcentagem em peso ou % m/m, é a massa de um componente em uma mistura dividida pela massa total da mistura e multiplicada por 100. Ela mostra que parcela do peso de uma mistura vem de um único ingrediente, como o sal em uma solução salina ou o cobre em uma liga de bronze.

A porcentagem em massa não muda com a temperatura, porque a massa em si não se expande nem se contrai quando aquecida ou resfriada. Isso faz dela uma forma estável de descrever a concentração, ao contrário das medições baseadas em volume.

Fórmula da porcentagem em massa

$\text{Porcentagem em massa} = \frac{\text{Massa do componente}}{\text{Massa total da mistura}} \times 100\%$

• Massa do componente: a massa da única substância que está sendo medida.
• Massa total da mistura: a massa combinada de todas as substâncias da mistura, incluindo o próprio componente.

As duas massas devem usar a mesma unidade, como gramas ou quilogramas. A unidade se cancela durante a divisão, portanto o resultado é uma porcentagem simples, independentemente da unidade usada, desde que ambas sejam iguais.

Como calcular a porcentagem em massa

1. Pese o componente. Esse é o ingrediente cuja proporção você quer conhecer.
2. Pese a mistura total. Isso inclui o componente e tudo o que foi misturado a ele.
3. Divida a massa do componente pela massa total.
4. Multiplique o resultado por 100 para obter uma porcentagem.

Uma porcentagem em massa sempre fica entre 0% e 100%. Um resultado fora desse intervalo significa que a massa total foi medida incorretamente ou que a massa do componente foi informada como maior que a massa total.

Em uma mistura com vários componentes, as porcentagens em massa de todos os componentes somam 100%. Esta é uma verificação útil: se as porcentagens de uma mistura com várias partes somarem 97% ou 103%, uma das medições está incorreta.

Exemplos resolvidos

Exemplo 1: Solução salina. Um técnico de laboratório dissolve 25 g de cloreto de sódio em água para produzir 100 g de solução total.

Porcentagem em massa = (25 g / 100 g) × 100% = 25%

Exemplo 2: Composição de um comprimido. Um comprimido pesa 200 mg e contém 5 mg de princípio ativo.

Porcentagem em massa = (5 mg / 200 mg) × 100% = 2,5%

Os outros 97,5% são constituídos por aglutinantes e excipientes, os ingredientes inativos que mantêm o comprimido unido.

Exemplo 3: Liga de bronze. Uma amostra de bronze contém 750 g de cobre em uma massa total de 1000 g.

Porcentagem em massa = (750 g / 1000 g) × 100% = 75%

Exemplo 4: Açúcar em uma barra de cereais. Uma barra de cereais de 125 g contém 15 g de açúcar.

Porcentagem em massa = (15 g / 125 g) × 100% = 12%

Fórmulas relacionadas

Encontre a massa do componente a partir de uma porcentagem em massa desejada (P) e da massa total:

M_componente = (P × M_total) ÷ 100

Exemplo: um produto de 125 g que contém 12% de açúcar em massa contém (12 × 125) ÷ 100 = 15 g de açúcar.

Encontre a massa total necessária para uma porcentagem em massa desejada:

M_total = (M_componente × 100) ÷ P

Exemplo: para preparar uma formulação de 2,5% a partir de 5 g de um medicamento, a massa total necessária é (5 × 100) ÷ 2,5 = 200 g.

Usando a calculadora de porcentagem em massa

Informe a massa do componente e a massa total da mistura, na mesma unidade. A calculadora divide uma pela outra e multiplica por 100 para mostrar a porcentagem em massa, e exibe uma barra que mostra a proporção visualmente. Use o botão de copiar para copiar o resultado.

A calculadora sinaliza alguns problemas de entrada: campos vazios, um valor que não é um número válido, uma massa negativa, uma massa total igual a zero e uma massa do componente maior que a massa total. Ela não consegue detectar um erro comum: misturar massa com volume. Se um líquido for medido em mililitros, converta-o primeiro em massa usando sua densidade antes de informá-lo.

Lembre também que o componente faz parte do total, não é separado dele. Se 10 g de sal forem dissolvidos em 90 g de água, a massa total será 100 g, não 90 g.

Porcentagem em massa versus outras unidades de concentração

A porcentagem em massa é uma das várias formas de expressar a concentração, e cada uma é adequada a situações diferentes.

• Porcentagem em volume (v/v%) é comum na mistura de líquidos, como no teor alcoólico de uma bebida. É mais fácil medir com um recipiente graduado do que com uma balança, mas varia ligeiramente com a temperatura, porque os líquidos se expandem quando aquecidos.
• Molaridade (mol/L) conta moléculas por volume de solução. Os químicos a utilizam em reações, pois as reações dependem do número de moléculas presentes, não da massa delas.
• Molalidade (mol/kg) conta moléculas por massa de solvente. Como usa massa em vez de volume, não muda com a temperatura, o que a torna útil em trabalhos precisos de físico-química.
• Partes por milhão (ppm) e partes por bilhão (ppb) descrevem concentrações muito pequenas, comuns em ensaios ambientais. Multiplicar uma porcentagem em massa por 10.000 a converte em ppm, porque ppm é a razão de massas multiplicada por 1.000.000 em vez de 100.
• Fração molar compara o número de moléculas de uma substância com o número total de moléculas presentes. Ela é usada em cálculos de termodinâmica e de equilíbrio de fases.

A porcentagem em massa é preferida quando o objetivo é obter uma medida simples e estável, independentemente da temperatura, da composição em massa, como na descrição de uma liga, de uma formulação farmacêutica ou da lista de ingredientes de um alimento.

História

Antes das balanças de precisão, os metalurgistas combinavam cobre e estanho para fazer bronze por proporções aproximadas, e não por porcentagens exatas. A química quantitativa tomou forma no final dos anos 1700 por meio do trabalho de Antoine Lavoisier, cujos experimentos mostraram que a massa se conserva nas reações químicas. Esse princípio tornou possível descrever a composição de uma substância por meio de pesagens cuidadosas.

Ao longo dos anos 1800, os químicos padronizaram métodos para medir a composição, e a porcentagem em massa tornou-se uma forma comum de relatar resultados por ser fácil de entender: uma porcentagem indicada significava esse número de gramas em cada 100 gramas. As balanças eletrônicas desenvolvidas no século 20 tornaram essas medições muito mais precisas, o que beneficiou áreas como a fabricação farmacêutica, em que as quantidades dos ingredientes precisam ser controladas de perto.

Perguntas frequentes

Para que serve a porcentagem em massa? Ela descreve a concentração de uma substância em uma mistura em peso. É usada em química, farmácia, rotulagem de alimentos e metalurgia para especificar quanto da massa de uma mistura vem de um ingrediente.

Qual é a diferença entre porcentagem em massa e porcentagem em volume? A porcentagem em massa divide massa por massa; a porcentagem em volume divide volume por volume. A massa não muda com a temperatura, então a porcentagem em massa é mais estável. O volume pode se expandir ou se contrair conforme a temperatura muda, de modo que a porcentagem em volume pode variar um pouco.

A porcentagem em massa pode ser maior que 100%? Não. A massa de um componente não pode ser maior que a massa total da mistura que o contém, já que o total inclui o componente. Um resultado acima de 100% significa que uma medida foi informada incorretamente.

A massa do componente e a massa total precisam ter a mesma unidade? Sim. Os dois valores devem usar a mesma unidade de massa, como gramas ou quilogramas. A unidade específica não importa, porque ela se cancela durante a divisão.

E se a porcentagem em massa for muito pequena? Para concentrações abaixo de cerca de 0,01%, partes por milhão (ppm) ou partes por bilhão (ppb) costumam ser mais fáceis de ler. Multiplique uma porcentagem em massa por 10.000 para convertê-la em ppm.

A porcentagem em massa pode ser usada para gases? Pode, mas a porcentagem em volume ou a porcentagem em mols são mais comuns para gases, já que as quantidades de gás geralmente são medidas por volume. A porcentagem em massa ainda é usada para partículas suspensas no ar, como poeira ou poluição por aerossóis.

Referências

1. LibreTexts Chemistry. Units of Concentration (Fundamentals of General, Organic, and Biological Chemistry). Unidades de concentração — a porcentagem massa/massa é a massa do soluto dividida pela massa da solução e multiplicada por 100; as duas massas na mesma unidade; ppm é a mesma razão multiplicada por 1.000.000.
2. LibreTexts Chemistry. Percent Solutions (Introductory Chemistry, CK-12). Soluções percentuais — a porcentagem em massa é o número de gramas de soluto por 100 g de solução.
3. Science History Institute. Antoine-Laurent Lavoisier. Antoine-Laurent Lavoisier — Lavoisier (1743–1794) mostrou, por pesagem, que a massa se conserva nas reações químicas.