W zadaniu trzeba wyznaczyć masę KOH potrzebną do sporządzenia roztworu o zadanym stężeniu molowym i objętości. Korzysta się z dwóch podstawowych zależności:
- n = c · V (liczba moli = stężenie molowe · objętość w dm3),
- m = n · M (masa = liczba moli · masa molowa).
Krok 1: konwersja objętości. Stężenie molowe jest podane w odniesieniu do dm3, więc 500 cm3 należy zamienić na dm3: 500 cm3 = 0,500 dm3.
Krok 2: obliczenie liczby moli. n = 0,02 mol/dm3 · 0,500 dm3 = 0,010 mol. To oznacza, że w 0,5 dm3 roztworu o takim stężeniu ma się znaleźć 0,01 mola KOH.
Krok 3: wyznaczenie masy molowej KOH. Z podanych mas molowych pierwiastków: M(KOH) = 39 g/mol + 16 g/mol + 1 g/mol = 56 g/mol.
Krok 4: obliczenie masy substancji. m = 0,010 mol · 56 g/mol = 0,56 g. Taka naważka zapewni wymaganą ilość substancji w zadanej objętości.
Dlaczego pozostałe wartości są błędne?
- Wynik 0,28 g zwykle wynika z pomylenia objętości 500 cm3 z 0,250 dm3 (albo z przypadkowego "podzielenia przez 2"), czyli z błędu w danych wejściowych lub w mnożeniu.
- Wynik 5,60 g odpowiada sytuacji, gdy ktoś przesunął przecinek o jedno miejsce (np. potraktował 0,02 jak 0,2 lub źle przeliczył n), co daje wynik 10 razy większy.
- Wynik 56,00 g to typowy błąd rzędu wielkości: pominięcie faktu, że n = 0,01 mola, i podstawienie do m = n·M wartości n=1 lub nieuwzględnienie stężenia/objętości.
Wskazówka egzaminacyjna: po obliczeniu zawsze oceń rząd wielkości. Dla 0,02 mol/dm3 w 0,5 dm3 jest tylko 0,01 mola, więc masa musi być wyraźnie mniejsza niż 56 g (masa 1 mola), co szybko eliminuje zbyt duże odpowiedzi.
