Konzentration üblicherweise Volumen oder Masse?
Ist es bei Konzentrationsangaben in % in der Chemie eher üblich, vom Volumenprozent oder von Masseprozent zu sprechen? Wenn ich also z. B. eine 40%ige Säure habe, befinden sich dann in 100 g 40 g oder 40 ml reine Säure?
3 Antworten
Grundsátzlich sind drei Möglichkeiten denkbar: Massenanteil w, Volumsanteil φ und Stoffmengenanteil x, dazu noch die Volumskonzentration σ.
Nehmen wir an, Du hast eine Alkohol–Wasser-Mischung.
- Ein Massenanteil von 20% bedeutet, daß von 1 kg der Mischung 200 g Alkohol sind (also, man mischt 800 g Wasser und 200 g Alkohol).
- Ein Volumsanteil von 20% bedeutet, daß man 800 ml Wasser mit 200 ml Alkohol vermischt hat.
- Ein Stoffmengenanteil von 20% bedeutet, daß von 100 Molekülen in der Suppe 20 Ethanol sind und 80 Wasser
- Eine Volumskonzentration von 20% bedeutet, daß in einem Liter Mischung genau 200 ml reiner Ethanol enthalten sind.
Volumsanteil und Volumskonzentration sind nicht gleich, weil 200 ml Ethanol plus 800 ml Wasser zusammen weniger als einen Liter Mischung ergeben, folglich φ<σ.
Wenn man nur von „Prozent“ spricht, dann meint man in der Chemie meistens Massenanteile. Die wesentlichste Ausnahme sind Gase, weil bei idealen Gasen x=φ gilt und man daher meist φ angibt. Bei alkoholischen Getränken regiert die Volumskonzentration.
Bei Flüssigkeiten sind es üblicherweise Massenprozent während es bei Gasen Volumenprozent sind.
Ja. Häufig findet man dafür auch die Angabe 40 % (m/m) = Masse pro Masse, daneben gibt es noch (m/v) = Masse pro Volumen und (v/v) = Volumen pro Volumen.
Das umständliche an (m/m) ist, daß man alles immer wiegen muß oder die Dichte benötigt, wenn man über das Volumen arbeiten will.
Konzentration ist immer auf das Volumen der Gesamtsubstanz bezogen, sonst hat es nicht Konzentration zu heißen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Konzentration_(Chemie)
Denkbar sind somit ohne Anspruch auf Vollständigkeit g/l oder Mol/l oder auch (z.B. bei Gasen) ml/l
Gemeinerweise hält sich der Sprachgebrauch im Labor nicht immer an die DIN 1310. Da gilt eine 35% Salz- oder 98% Schwefelsäure als Konzentrationsangabe, obwohl diese Massenprozent sich nicht auf das Volumen, sondern die Masse der Lösung beziehen (350 g HCl bzw. 980 g H2SO4 in 1 kg Lösung) - die korrekte Bezeichnung dafür ist nicht Konzentration, sondern Massenanteil.
Also: Mit % wird in der Chemie und im Handel meist der Massenanteil angegeben, nicht die Konzentration. Ausnahme sind alkoholische Lösungen, die als Volumenprozent angegeben werden.
Im Handel heißt 40% beim Schnaps, dass in einem Liter 400 ml Ethanol zu finden sind. Im Labor wird meist präzisiert, indem man 40%(v/v) schreibt, um anzuzeigen, dass es Volumenprozent sind. Ist auch bei Lösungen von Propanol gebräuchlich.
Und bei der Verdünnung einer 40%igen Salzlösung auf meinetwegen 10% rechne ich auch mit Masse?