W zadaniu trzeba obliczyć, ile moli kwasu solnego HCl zareaguje (zostanie zużyte) przy całkowitym zobojętnieniu podanej ilości zasady KOH.
1) Zapis reakcji i stechiometria
Reakcja zobojętniania mocnego kwasu i mocnej zasady przebiega:
HCl + KOH → KCl + H2O
Z równania wynika stosunek molowy 1:1: jeden mol HCl reaguje z jednym molem KOH. To kluczowe, bo pozwala bezpośrednio przejść z moli KOH do moli HCl.
2) Obliczenie liczby moli KOH ze stężenia molowego
Dane: stężenie c = 0,1 mol/L oraz objętość V = 30 mL. Wzór: n = c · V, ale objętość musi być w litrach.
Konwersja: 30 mL = 30/1000 L = 0,030 L.
Obliczenie: n(KOH) = 0,1 mol/L · 0,030 L = 0,003 mol.
3) Wniosek: ile moli HCl przereaguje
Skoro stosunek jest 1:1, to liczba moli zużytego HCl równa jest liczbie moli KOH:
n(HCl) = n(KOH) = 0,003 mol.
Dlaczego pozostałe wyniki są błędne?
- Wynik 0,002 mola często wynika z błędnego przeliczenia 30 mL na 0,02 L lub z pomyłki w mnożeniu (0,1·0,03).
- Wynik 0,001 mola bywa skutkiem potraktowania 30 mL jako 0,01 L (błąd rzędu wielkości) albo niepoprawnego "dzielenia przez 3".
- Wynik 0,004 mola może się pojawić, gdy ktoś zaokrągla 0,030 L do 0,04 L lub myli 30 mL z 40 mL.
Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach z molowości zawsze wykonaj szybki "test rzędu wielkości": 0,1 mol/L to 0,1 mola w 1 L, więc w 0,03 L powinno wyjść około 0,003 mola (trzy miejsca po przecinku) — to pomaga wychwycić błędy jednostek.
