W zadaniach o stężeniu molowym (molarności) kluczowe są dwie zależności:
- n = c · V, gdzie n to liczba moli, c to stężenie w mol/L, a V to objętość w litrach.
- m = n · M, gdzie m to masa w gramach, a M to masa molowa w g/mol.
Dane: V = 1,0 L, c = 0,02 mol/L, M(KMnO4) = 158,04 g/mol.
Krok 1: liczba moli.
n = 0,02 mol/L · 1,0 L = 0,02 mol. Zwróć uwagę, że litry skracają się w jednostkach, więc wynik jest w molach.
Krok 2: masa substancji.
m = 0,02 mol · 158,04 g/mol = 3,1608 g. Jednostka "mol" skraca się, pozostają gramy.
Dlatego poprawna ilość do odważenia to 3,1608 g.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- "0,3160 g" odpowiada sytuacji, jakby wynik podzielić przez 10 (typowy błąd w przecinku lub w odczycie stężenia).
- "1,5804 g" odpowiada połowie poprawnego wyniku, co pasowałoby do 0,5 L, a nie 1,0 L (błąd w podstawieniu objętości).
- "0,1580 g" jest równe 0,001 · 158,04 g, czyli jak dla 0,001 mola; to zwykle efekt pomylenia 0,02 mola z 0,001 mola.
Wskazówka egzaminacyjna: po obliczeniu n zawsze sprawdź "rzęd wielkości". Dla 0,02 mola i masy molowej ~158 g/mol wynik powinien być kilka gramów, nie ułamki grama.