W zadaniu podano liczbę moli substancji rozpuszczonej (NaOH) zawartą w fabrycznie przygotowanej odważce: n = 0,1 mol. Celem jest sporządzenie roztworu o zadanym stężeniu molowym: c = 0,0500 mol/dm3. Zakłada się, że cała odważka zostaje przeniesiona ilościowo do kolby miarowej, rozpuszczona i dopełniona wodą destylowaną do kreski.
Definicja stężenia molowego (molarności) to liczba moli substancji w jednostce objętości roztworu:
c = n / V
Aby dobrać wymaganą pojemność kolby miarowej, przekształcamy wzór do postaci na objętość:
V = n / c
Podstawiamy dane (z zachowaniem jednostek w dm3):
V = 0,1 mol / (0,0500 mol/dm3) = 2,00 dm3
Zatem właściwa jest kolba miarowa o pojemności 2 dm3. To oznacza, że 0,1 mola NaOH "rozłożone" w 2 dm3 roztworu daje 0,05 mola w 1 dm3, czyli dokładnie wymagane stężenie.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- 1 dm3 – dałoby stężenie c = 0,1/1 = 0,1 mol/dm3, czyli dwukrotnie większe od wymaganego.
- 50 cm3 – to 0,050 dm3; stężenie wyniosłoby 0,1/0,050 = 2,0 mol/dm3, czyli wielokrotnie za duże. To typowa pułapka jednostek cm3 vs dm3.
- 500 cm3 – to 0,500 dm3; stężenie wyniosłoby 0,1/0,500 = 0,200 mol/dm3, również zbyt duże.
Wskazówka egzaminacyjna: przed wyborem odpowiedzi zawsze sprawdź spójność jednostek. Jeżeli c jest w mol/dm3, to objętość V musi wyjść w dm3. Dopiero na końcu (jeśli potrzeba) przeliczaj na cm3.
