Come si esprime la concentrazione delle soluzioni

Come si esprime la concentrazione delle soluzioni

Abbiamo detto che la concentrazione di una soluzione esprime sempre un rapporto tra due quantità: la quantità di soluto e quella di soluzione in cui il soluto è disciolto (oppure in quella di solvente). Esistono modi diversi per esprimere la concentrazione in relazione alle diverse situazioni di impiego delle soluzioni.

Massa su volume (C_m/V)

La concentrazione massa su volume esprime la massa di soluto presente in una unità di volume di soluzione; infatti è definita dalla seguente relazione:

C_m/V = ^{massa di soluto}/_{volume di soluzione}

Esempio

In 250 mL di una soluzione acquosa sono sciolti 7,8 g di glucosio. Dobbiamo calcolare la concentrazione in grammi al litro. Si può applicare direttamente la relazione soprascritta:

C_g/L = ^{7,8 g}/_{0,250 L} = 31 g/L

Figura 3.9 Le concentrazioni delle sostanze sciolte nell’acqua minerale sono riportate normalmente in massa su volume; dato che le quantità di sostanze disciolte sono molto piccole, è stata scelta come unità di misura della massa il milligrammo.

Percentuale in massa (C^%_m/m)

La concentrazione di molte soluzioni di acidi viene espressa in percentuale in massa, come mostra l’etichetta nella figura 3.10. Questo modo di indicare la concentrazione esprime le parti in massa di soluto presenti in 100 parti in massa di soluzione e risulta definita dalla seguente relazione:

C^%_m/m = ^{massa soluto}⁄_{massa soluzione} · 100

Per svolgere calcoli con questa relazione è necessario che la massa del soluto e quella della soluzione siano espresse con la stessa unità di misura: in questo modo la concentrazione risulta espressa da un numero puro, cioè senza alcuna unità di misura.

Figura 3.10 L'indicazione «acido solforico 20%» esprime una concentrazione percentuale in massa e significa che, per esempio, in 100 g di quella soluzione sono presenti 20 g di acido solforico.

Percentuale in volume (C^%_v/v)

La concentrazione espressa in percentuale in volume è usata per le miscele di liquidi e per i miscugli di sostanze gassose. Questo modo di indicare la concentrazione esprime le parti in volume di soluto presenti in 100 parti in volume di soluzione e risulta definita dalla seguente relazione:

C_{% V/V} = ^{volume soluto} / _{volume soluzione} · 100

Per svolgere calcoli con questa relazione è necessario che il volume del soluto e quello della soluzione siano espressi con la stessa unità di misura, così che la concentrazione risulti espressa da un numero puro, cioè senza alcuna unità di misura.

L'indicazione 0,5% in volume che si legge sull'etichetta significa che, per esempio, 100 mL di birra (soluzione) contengono 0,5 mL di alcol etilico (soluto).

Parti per milione

Le concentrazioni molto piccole, come per esempio quella delle sostanze inquinanti presenti nell’aria, vengono di solito espresse in parti per milione. In questo modo si indicano le parti di soluto presenti in un milione (1 000 000) di parti di soluzione:

C_ppm = parti di soluto · 1 000 000 parti di soluzione

Per svolgere i calcoli è necessario che le quantità del soluto e della soluzione siano espresse con la stessa unità di misura.