W miareczkowaniu kwasowo-zasadowym liczba moli titranta zużytego do punktu końcowego jest powiązana stechiometrią reakcji z liczbą moli analizowanej substancji w próbce.
1) Zapis reakcji i stosunek molowy
Wodorotlenek sodu reaguje z kwasem solnym w reakcji zobojętniania:
HCl + NaOH → NaCl + H2O
Z równania wynika stosunek molowy 1:1, czyli 1 mol HCl reaguje z 1 molem NaOH.
2) Przeliczenie objętości na dm3
Podano objętość kwasu: 10 cm3. Ponieważ stężenie jest w mol/dm3, objętość musi być w dm3:
10 cm3 = 10 mL = 0,010 dm3.
3) Obliczenie liczby moli HCl
Korzystamy z zależności: n = c · V
n(HCl) = 0,1 mol/dm3 · 0,010 dm3 = 0,001 mol.
4) Liczba moli NaOH w próbce
Ze stechiometrii 1:1: n(NaOH) = n(HCl) = 0,001 mol.
5) Przeliczenie moli na masę NaOH
Masa molowa NaOH wynosi 40 g/mol, więc:
m(NaOH) = n · M = 0,001 mol · 40 g/mol = 0,04 g.
Dlaczego odpowiedzi błędne są błędne?
- 0,40 g zwykle wynika z pomyłki o czynnik 10 (np. błędne przeliczenie objętości lub arytmetyka).
- 4,00 g to typowy skutek pominięcia przeliczenia cm3 na dm3 (traktowanie 10 cm3 jak 10 dm3 lub 0,1 dm3), co zawyża wynik o rzędy wielkości.
- 40,00 g może wynikać z jednoczesnego błędu jednostek i braku kontroli sensowności wyniku; przy tak małej objętości titranta masa rzędu dziesiątek gramów jest nerealna.
Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź jednostki (cm3 ↔ dm3) i zrób szybki "test rozsądku" wyniku: 0,001 mola substancji o M=40 g/mol daje masę w setnych grama, co pasuje do skali zadania.
