Calculator Procent Masic - Calculează Procentul de Greutate în Amestecuri

Ce este procentul masic?

Procentul masic, numit și procent de masă sau procent m/m, este masa unei componente dintr-un amestec împărțită la masa totală a amestecului, înmulțită cu 100. Acesta arată ce parte din masa unui amestec provine de la un singur ingredient, cum ar fi sarea dintr-o soluție salină sau cuprul dintr-un aliaj de bronz.

Procentul masic nu se schimbă odată cu temperatura, deoarece masa în sine nu se dilată și nu se contractă la încălzire sau răcire. Astfel, este o modalitate stabilă de a descrie concentrația, spre deosebire de măsurătorile bazate pe volum.

Formula procentului masic

$\text{Procent masic} = \frac{\text{Masa componentei}}{\text{Masa totală a amestecului}} \times 100\%$

• Masa componentei: masa substanței unice măsurate.
• Masa totală a amestecului: masa combinată a tuturor substanțelor din amestec, inclusiv a componentei.

Ambele mase trebuie exprimate în aceeași unitate, cum ar fi grame sau kilograme. Unitatea se simplifică în timpul împărțirii, astfel încât rezultatul este un procent simplu, indiferent de unitatea folosită, atât timp cât aceasta este aceeași pentru ambele valori.

Cum se calculează procentul masic

1. Cântăriți componenta. Acesta este ingredientul a cărui proporție doriți să o aflați.
2. Cântăriți amestecul total. Acesta include componenta și toate celelalte substanțe amestecate cu ea.
3. Împărțiți masa componentei la masa totală.
4. Înmulțiți rezultatul cu 100 pentru a obține un procent.

Un procent masic se află întotdeauna între 0 % și 100 %. Un rezultat în afara acestui interval înseamnă că masa totală a fost măsurată incorect sau că masa componentei a fost introdusă ca fiind mai mare decât masa totală.

Într-un amestec cu mai multe componente, procentele masice ale tuturor componentelor se adună până la 100 %. Aceasta este o verificare utilă: dacă procentele unui amestec cu mai multe componente însumează 97 % sau 103 %, una dintre măsurători este incorectă.

Exemplu de calcul

Exemplul 1: soluție salină. Un tehnician de laborator dizolvă 25 g de clorură de sodiu în apă pentru a obține 100 g de soluție totală.

Procent masic = (25 g / 100 g) × 100 % = 25 %

Exemplul 2: compoziția unui comprimat. Un comprimat cântărește 200 mg și conține 5 mg de substanță activă.

Procent masic = (5 mg / 200 mg) × 100 % = 2,5 %

Celelalte 97,5 % sunt reprezentate de lianți și excipienți, ingredientele inactive care țin comprimatul împreună.

Exemplul 3: aliaj de bronz. O probă de bronz conține 750 g de cupru, la o masă totală de 1000 g.

Procent masic = (750 g / 1000 g) × 100 % = 75 %

Exemplul 4: zahăr într-un baton de cereale. Un baton de cereale de 125 g conține 15 g de zahăr.

Procent masic = (15 g / 125 g) × 100 % = 12 %

Formule asociate

Calcularea masei componentei pornind de la un procent masic țintă (P) și de la masa totală:

M_componentă = (P × M_totală) ÷ 100

Exemplu: un produs de 125 g care conține 12 % zahăr în funcție de masă conține (12 × 125) ÷ 100 = 15 g de zahăr.

Calcularea masei totale necesare pentru un procent masic țintă:

M_totală = (M_componentă × 100) ÷ P

Exemplu: pentru a obține o formulă de 2,5 % din 5 g de medicament, masa totală necesară este (5 × 100) ÷ 2,5 = 200 g.

Utilizarea calculatorului pentru procentul masic

Introduceți masa componentei și masa totală a amestecului. Ambele câmpuri sunt etichetate în grame, dar poate fi folosită orice unitate de masă, atât timp cât aceeași unitate este folosită în ambele câmpuri, deoarece unitatea se simplifică la împărțire. Calculatorul împarte masa componentei la masa totală, înmulțește rezultatul cu 100 și afișează procentul masic rotunjit la două zecimale. O bară de sub rezultat arată aceeași proporție, marcată la 0 %, 50 % și 100 %. Butonul de copiere copiază rezultatul. Butonul de resetare readuce câmpurile la valorile exemplu, 25 g și 100 g, care dau 25 %.

Un câmp gol afișează o solicitare de introducere a valorilor, nu o eroare roșie. Calculatorul afișează însă o eroare pentru o masă negativă, pentru o masă totală egală cu zero și pentru o masă a componentei mai mare decât masa totală. Un câmp care nu conține un număr valid este semnalat lângă acel câmp. Calculatorul nu poate detecta o greșeală frecventă: amestecarea masei cu volumul. Dacă un lichid este măsurat în mililitri, convertiți mai întâi volumul în masă folosind densitatea sa, apoi introduceți valoarea.

Rețineți și că componenta face parte din masa totală, nu este separată de aceasta. Dacă 10 g de sare se dizolvă în 90 g de apă, masa totală este 100 g, nu 90 g.

Procentul masic comparativ cu alte unități de concentrație

Procentul masic este una dintre mai multe modalități de exprimare a concentrației, fiecare fiind potrivită pentru situații diferite.

• Procentul volumic (v/v%) este folosit frecvent la amestecarea lichidelor, de exemplu pentru conținutul de alcool al unei băuturi. Este mai ușor de măsurat cu un recipient gradat decât cu un cântar, dar variază ușor cu temperatura, deoarece lichidele se dilată la încălzire.
• Molaritatea (mol/L) exprimă numărul de molecule pe volumul soluției. Chimiștii o folosesc pentru reacții, deoarece reacțiile depind de numărul moleculelor prezente, nu de masa lor.
• Molalitatea (mol/kg) exprimă numărul de molecule pe masa solventului. Deoarece folosește masa, nu volumul, nu se schimbă cu temperatura, ceea ce o face utilă în lucrări precise de chimie fizică.
• Părțile per milion (ppm) și părțile per miliard (ppb) descriu concentrații foarte mici, întâlnite frecvent în testarea mediului. Înmulțirea unui procent masic cu 10.000 îl convertește în ppm.
• Fracția molară compară numărul de molecule ale unei substanțe cu numărul total de molecule prezente. Este folosită în calcule de termodinamică și de echilibru de fază.

Procentul masic este preferat atunci când este necesară o măsură simplă și stabilă la temperatură a compoziției în funcție de masă, de exemplu pentru descrierea unui aliaj, a unei formule farmaceutice sau a listei ingredientelor unui aliment.

Istoric

Înainte de apariția cântarelor precise, metalurgii combinau cuprul și staniul pentru a produce bronz folosind proporții aproximative, nu procente exacte. Chimia cantitativă s-a conturat la sfârșitul anilor 1700 prin lucrările lui Antoine Lavoisier, ale cărui experimente au arătat că masa se conservă în reacțiile chimice. Acest principiu a făcut posibilă descrierea compoziției unei substanțe prin cântărire atentă.

De-a lungul anilor 1800, chimiștii au standardizat metodele de măsurare a compoziției, iar procentul masic a devenit o modalitate obișnuită de raportare a rezultatelor, deoarece era ușor de înțeles: un procent indicat însemna acel număr de grame din fiecare 100 de grame. Balanțele electronice dezvoltate în secolul al 20-lea au făcut aceste măsurători mult mai precise, sprijinind domenii precum producția farmaceutică, unde cantitățile ingredientelor trebuie controlate îndeaproape.

Întrebări frecvente

La ce se folosește procentul masic? Acesta descrie concentrația unei substanțe dintr-un amestec în funcție de masă. Este folosit în chimie, farmacie, etichetarea alimentelor și metalurgie pentru a specifica ce cantitate din masa unui amestec provine de la un ingredient.

Prin ce diferă procentul masic de procentul volumic? Procentul masic împarte masa la masă; procentul volumic împarte volumul la volum. Masa nu se schimbă cu temperatura, astfel încât procentul masic este mai stabil. Volumul se poate dilata sau contracta odată cu schimbarea temperaturii, prin urmare procentul volumic poate varia ușor.

Poate procentul masic să fie mai mare de 100 %? Nu. Masa unei componente nu poate fi mai mare decât masa totală a amestecului care o conține, deoarece masa totală include componenta. Un rezultat mai mare de 100 % înseamnă că o măsurătoare a fost introdusă incorect.

Masa componentei și masa totală trebuie să folosească aceeași unitate? Da. Ambele valori trebuie să folosească aceeași unitate de masă, cum ar fi grame sau kilograme. Unitatea concretă nu contează, deoarece se simplifică în timpul împărțirii.

Ce se întâmplă dacă procentul masic este foarte mic? Pentru concentrații mai mici de aproximativ 0,01 %, părțile per milion (ppm) sau părțile per miliard (ppb) sunt de obicei mai ușor de citit. Înmulțiți un procent masic cu 10.000 pentru a-l converti în ppm.

Poate fi folosit procentul masic pentru gaze? Da, dar pentru gaze sunt mai frecvente procentul volumic sau procentul molar, deoarece cantitățile de gaz sunt de obicei măsurate în funcție de volum. Procentul masic este folosit în continuare pentru particulele suspendate în aer, cum ar fi praful sau poluarea cu aerosoli.

Referințe

1. Institutul Național de Standarde și Tehnologie, Unități SI
2. Societatea Americană de Chimie, Lavoisier și legea conservării masei
3. Chemistry LibreTexts, Procentul masic
4. Departamentul de Chimie al Universității Purdue, Compoziția procentuală