Was ist die prozentuale Zusammensetzung?

In der Chemie ist die prozentuale Zusammensetzung einer Komponente in einer Verbindung der Prozentsatz der Gesamtmasse oder des Gesamtvolumens der Verbindung aufgrund dieser spezifischen Komponente. Es ist eine einfache Möglichkeit, Konzentration in der analytischen Chemie auszudrücken. Die prozentuale Zusammensetzung kann sich entweder auf Gewichtsprozent oder Volumenprozent beziehen, obwohl Gewichtsprozent am häufigsten verwendet wird.

Obwohl sich die prozentuale Zusammensetzung auf die Zusammensetzung nach Masse oder Volumen beziehen kann, sind die Berechnungen für beide ähnlich. Gewichtsprozent, in der Kurzform der Berechnung oft als „Gew.-%“ bezeichnet, wird berechnet, indem die Masse eines gelösten Stoffes oder einer Komponente durch die Masse der Gesamtlösung oder Verbindung geteilt und das Ergebnis mit 100 multipliziert wird. Volumenprozent, bezeichnet als „Vol.-%“ in Berechnungskürzel, wird berechnet, indem das Volumen eines gelösten Stoffes oder einer Komponente durch das Gesamtvolumen der Gesamtlösung oder Verbindung dividiert und das Ergebnis mit 100 multipliziert wird. Bei der Angabe im Labor ist es wichtig, zwischen Gewichtsprozent und Volumen zu unterscheiden Prozent, um Unklarheiten zu vermeiden.

Eine häufige Anwendung für Berechnungen der Gewichtszusammensetzung findet sich in der Analyse von Elementen in einem Molekül. Um beispielsweise die prozentuale Zusammensetzung von Sauerstoff in Ethanol zu berechnen, würde man zuerst die Sauerstoffmasse in 1 Mol Ethanol bestimmen, diese Zahl durch die Gesamtmasse von 1 Mol Ethanol dividieren und dann das Ergebnis mit 100 multiplizieren. Ethanol( CH3CH2OH) hat eine Molmasse von ungefähr 46.069 Gramm pro Mol und Sauerstoff hat eine Molmasse von 15.999 Gramm pro Mol. Die prozentuale Zusammensetzung von Sauerstoff in Ethanol wäre (15.999/46.069)*100 oder 34.73 %.

In der Gaschromatographie kann die Gewichtszusammensetzung einer Substanz bestimmt werden, indem der Spitzenwert der Substanz durch die Summe aller im Chromatographen ausgelesenen Spitzenwerte dividiert wird. Dies ist eine besonders nützliche Technik, wenn mehrere unbekannte Komponenten in der Verbindung vorhanden sein können. Wie bei allen gaschromatographischen Messwerten ist es jedoch für den Chemiker wichtig, die Auswirkungen des Trägergases auf die Komponenten, die Reaktionsfaktoren der verschiedenen Komponenten und die allgemeine Form der Peaks zu berücksichtigen, bevor er endgültige Schlussfolgerungen über die prozentuale Zusammensetzung ziehen kann .

Die prozentuale Zusammensetzung kann auf andere Messmethoden in der analytischen Chemie bezogen werden und kann verwendet werden, um Messungen wie die Molarität zu berechnen. Wenn beispielsweise eine Lösung von Salzsäure in Wasser eine Dichte von 1.188 Gramm pro Milliliter hat und die prozentuale Zusammensetzung der Salzsäure 37 Gewichtsprozent beträgt, dann kann die Molarität der Lösung mit 12.1 gezeigt werden. Dies wird erreicht, indem die prozentuale Zusammensetzung verwendet wird, um die Molzahl Salzsäure in 1 Liter der Lösung zu bestimmen.