Stężenie molowe (molarne) roztworu definiuje zależność c = n/V, gdzie n to liczba moli substancji rozpuszczonej, a V to objętość roztworu wyrażona w dm3.
1) Wyznaczenie liczby moli NaOH
Najpierw przeliczamy masę na liczbę moli ze wzoru n = m/M:
m = 0,0400 g, M = 40,0 g/mol.
n = 0,0400 / 40,0 = 0,00100 mol.
2) Konwersja objętości kolby miarowej
Kolba ma pojemność 500 cm3, a do wzoru na stężenie potrzebujemy dm3.
Ponieważ 1 dm3 = 1000 cm3, to:
500 cm3 = 500/1000 dm3 = 0,500 dm3.
Sformułowanie "uzupełniono do kreski" oznacza, że końcowa objętość roztworu wynosi właśnie 500 cm3.
3) Obliczenie stężenia molowego
c = n/V = 0,00100 mol / 0,500 dm3 = 0,00200 mol/dm3, co wśród odpowiedzi odpowiada wartości 0,002 mol/dm3.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- "0,020 mol/dm3" jest 10 razy większe; taki wynik często wynika z błędnego przesunięcia przecinka w n albo w V.
- "0,200 mol/dm3" jest 100 razy większe; typowy mechanizm to nieuwzględnienie, że 500 cm3 = 0,500 dm3, albo pomylenie 0,0400 g z 4,00 g.
- "2,000 mol/dm3" jest 1000 razy większe; najczęściej pojawia się, gdy ktoś podstawia 500 cm3 jako 0,500 cm3 lub myli przeliczenie cm3↔dm3 o trzy rzędy wielkości.
Wskazówka egzaminacyjna: po obliczeniu zrób szybkie sprawdzenie rzędu wielkości. 0,0400 g NaOH to około 0,001 mola, a rozcieńczenie do pół litra daje stężenie rzędu 0,002 M — bardzo małe, więc odpowiedź powinna być w tysięcznych, a nie w dziesiątych czy jedności.
