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

O que é porcentagem em massa?

A porcentagem em massa, também chamada porcentagem em peso ou w/w%, é a massa de um componente de uma mistura dividida pela massa total da mistura, multiplicada por 100. Ela mostra qual parte do peso de uma mistura provém 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.

Exemplo resolvido

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. Os dois campos são rotulados em gramas, mas qualquer unidade de massa funciona, desde que ambas usem a mesma, pois a unidade se cancela durante a divisão. A calculadora divide a massa do componente pela massa total, multiplica por 100 e mostra a porcentagem em massa arredondada para duas casas decimais. Uma barra abaixo do resultado mostra a mesma proporção, marcada em 0%, 50% e 100%. O botão de copiar copia o resultado. O botão de redefinir restaura os campos com os valores de exemplo, 25 g e 100 g, que resultam em 25%.

Um campo vazio exibe uma mensagem solicitando valores, não um erro em vermelho. A calculadora exibe um erro para uma massa negativa, para uma massa total igual a zero e para uma massa do componente maior que a massa total. Um campo que não contenha um número válido é sinalizado ao lado dele. A calculadora 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 análises ambientais. Multiplicar uma porcentagem em massa por 10.000 a converte em ppm.
• 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 precisas, os metalúrgicos combinavam cobre e estanho para produzir bronze usando proporções aproximadas, em vez de porcentagens exatas. A química quantitativa tomou forma no final dos anos 1700 com o trabalho de Antoine Lavoisier, cujos experimentos mostraram que a massa é conservada nas reações químicas. Esse princípio possibilitou descrever a composição de uma substância por meio de uma pesagem cuidadosa.

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 porque era fácil de entender: uma porcentagem informada significava aquela quantidade de gramas a cada 100 gramas. As balanças eletrônicas desenvolvidas no 20.º século tornaram essas medições muito mais precisas, apoiando áreas como a fabricação de produtos farmacêuticos, em que as quantidades dos ingredientes precisam ser controladas rigorosamente.

Perguntas frequentes

Para que serve a porcentagem em massa? Ela descreve a concentração de uma substância em uma mistura por peso. É usada em química, farmácia, rotulagem de alimentos e metalurgia para especificar quanto da massa de uma mistura provém 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, portanto a porcentagem em massa é mais estável. O volume pode se expandir ou se contrair com as mudanças de temperatura, portanto a porcentagem em volume pode variar ligeiramente.

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, pois o total inclui o componente. Um resultado acima de 100% significa que uma medição foi informada incorretamente.

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

E se a porcentagem em massa for muito pequena? Para concentrações abaixo de aproximadamente 0,01%, partes por milhão (ppm) ou partes por bilhão (ppb) geralmente são 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 molar são mais comuns para gases, pois as quantidades gasosas 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. Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia, Unidades do SI
2. Sociedade Americana de Química, Lavoisier e a Lei da Conservação da Massa
3. Chemistry LibreTexts, Porcentagem em massa
4. Química da Universidade Purdue, Composição percentual