Χημεία (Β Γυμνασίου): Ηλεκτρονικό Βιβλίο

2.3 Περιεκτικότητα διαλύματος – Εκφράσεις περιεκτικότητας

Πρώτες σκέψεις: Αν και ο φυσικός χυμός πορτοκαλιού είναι ένα πολύ γευστικό και υγιεινό ρόφημα, δεν έχει πάντα σταθερή γεύση. Αντίθετα, οι συσκευασμένοι χυμοί έχουν σταθερή γεύση, επειδή έχουν σταθερή σύσταση. Η βιομηχανία τροφίμων φροντίζει, ώστε τα προϊόντα της να έχουν σταθερή σύσταση και επομένως σταθερή ποιότητα. Τόσο στη βιομηχανία όσο και στην επιστημονική έρευνα έχει σημασία να περιγράφουμε με ακρίβεια τη σύσταση ενός μείγματος.

Μετά τη μελέτη αυτού του κεφαλαίου θα μπορείς:

Να ορίζεις τις εκφράσεις περιεκτικότητας ενός διαλύματος.
Να υπολογίζεις την περιεκτικότητα ενός διαλύματος από ποσοτικά δεδομένα.
Να υπολογίζεις τις ποσότητες του διαλύτη και της διαλυμένης ουσίας ενός διαλύματος γνωστής περιεκτικότητας.
Να παρασκευάζεις διάλυμα ορισμένης περιεκτικότητας.
Να ερμηνεύεις τις ενδείξεις περιεκτικότητας.

σύσταση διαλύματος, περιεκτικότητα διαλύματος στα εκατό βάρος προς βάρος, περιεκτικότητα διαλύματος στα εκατό βάρος προς όγκο, περιεκτικότητα διαλύματος στα εκατό όγκο προς όγκο

2.3.1 Περιεκτικότητα διαλύματος στα εκατό βάρος προς βάρος (% w/w)

Όταν πίνεις ένα αναψυκτικό, η γεύση του είναι ίδια είτε πιεις μια γουλιά είτε πιεις τη μισή ή ολόκληρη την ποσότητά του. Αυτό συμβαίνει με όσα προϊόντα είναι ομογενή, δηλαδή έχουν την ίδια σύσταση σε όλη τη μάζα τους.

Στην ετικέτα ενός αναψυκτικού με βάση το χυμό του μανταρινιού διαβάζουμε τα συστατικά του: νερό, χυμός φυσικού μανταρινιού 8%, κτλ.

Η έκφραση 8%, η οποία στην ολοκληρωμένη μορφή της είναι 8% w/w, δηλώνει την περιεκτικότητα ενός διαλύματος στα εκατό βάρος προς βάρος και είναι μια συντομογραφία της σχέσης:

Η περιεκτικότητα των συστατικών υπολογίζεται σε όλα τα μείγματα, επομένως και στα διαλύματα.

Η περιεκτικότητα διαλύματος στα εκατό βάρος προς βάρος εκφράζει τη μάζα σε g της διαλυμένης ουσίας που περιέχεται ανά 100 g διαλύματος. Συμβολίζεται με: % w/w.

Για να προσδιορίσουμε την περιεκτικότητα διαλύματος % w/w, πρέπει να γνωρίζουμε:

τη μάζα της διαλυμένης ουσίας και

τη μάζα του διαλύματος που την περιέχει.

Στη συσκευασία των τροφίμων και άλλων προϊόντων αναγράφονται οι ουσίες που υπάρχουν ...

Στη συσκευασία των τροφίμων και άλλων προϊόντων αναγράφονται οι ουσίες που υπάρχουν στο μείγμα, καθώς και οι ποσότητες αυτών των ουσιών στα 100 g ή στα 100 mL του προϊόντος.

Το αναψυκτικό έχει ίδια γεύση στο μπουκάλι και στο ποτήρι.

w: weight = βάρος

Παράθυρο στο εργαστήριο: Παρασκευή διαλύματος 1% w/w

Σε ποτήρι ζέσεως βάζουμε 1 g ζάχαρη. Στη συνέχεια προσθέτουμε νερό, μέχρι το μείγμα να γίνει 100 g. Αναδεύουμε με μια γυάλινη ράβδο, μέχρι να διαλυθεί όλη η ζάχαρη. Τώρα έχουμε παρασκευάσει 100 g διάλυμα ζάχαρης. Υπολογίζουμε την περιεκτικότητά του στα εκατό βάρος προς βάρος.

Προσπάθησε και εσύ

Πόσα g ζάχαρη και πόσα g νερό περιέχονται σε 500 g διάλυμα ζάχαρης με περιεκτικότητα 5% w/w;

Αν βρεις 25 g ζάχαρη και 475 g νερό, έχεις απαντήσει σωστά.

Στο πείραμα αυτό παρασκευάσαμε διάλυμα που περιέχει 1 g ζάχαρη στα 100 g διαλύματος. Η περιεκτικότητα του διαλύματος είναι 1% βάρος προς βάρος και συμβολίζεται με 1% w/w.

Εφαρμογή 1: Παρασκευάζουμε ένα διάλυμα και υπολογίζουμε την περιεκτικότητά του

Διαλύουμε 3 g ζάχαρη σε λίγο νερό και προσθέτουμε κι άλλο νερό, μέχρι η μάζα του διαλύματος να γίνει 150 g. Ποια είναι η περιεκτικότητα βάρος προς βάρος που έχει το διάλυμα αυτό; Για το διάλυμα αυτό ισχύει:

Άρα η περιεκτικότητα του νέου διαλύματος θα είναι 2% w/w.

Εφαρμογή 2: Υπολογίζουμε τη σύσταση ενός διαλύματος με γνωστή περιεκτικότητα

Διάλυμα ζάχαρης έχει περιεκτικότητα 4% w/w. Σε 200 g διαλύματος πόσα g ζάχαρη και πόσα g νερό περιέχονται; Για το διάλυμα αυτό ισχύει:

Δηλαδή στα 200 g διαλύματος περιέχονται 8 g ζάχαρη, άρα και 200 g – 8 g = 192 g νερό.

Στάση για εμπέδωση

1. Τι σημαίνει η έκφραση: «υδατικό διάλυμα χλωριούχου νατρίου 3% w/w»; (Στόχος 1ος)

2. Σε 250 g χυμό περιέχονται 20 g ζάχαρη. Πόση είναι η περιεκτικότητα % w/w του χυμού σε ζάχαρη; (Στόχος 2ος).

3. Για να παρασκευάσουμε 100 g ζαχαρόνερο με περιεκτικότητα 5% w/w, διαλύουμε: (α) 5 g ζάχαρη σε 105 g νερό, (β) 5 g ζάχαρη σε 100 g νερό, (γ) 5 g ζάχαρη σε 95 g νερό. Ποιά από τις παραπάνω απαντήσεις είναι σωστή; (Στόχος 4ος)