W zadaniach o rozcieńczaniu kluczowe jest założenie, że podczas dodawania rozpuszczalnika nie zmienia się ilość substancji rozpuszczonej (liczba moli), zmienia się natomiast objętość roztworu. Dlatego stosuje się zależność:
C1·V1 = C2·V2
gdzie: C1 i V1 dotyczą roztworu początkowego, a C2 i V2 roztworu po rozcieńczeniu. W tym zadaniu mamy C1 = 3 mol/L, V1 = 500 mL oraz C2 = 1 mol/L. Jednostki objętości mogą pozostać w mL po obu stronach równania, bo występują w tym samym mnożeniu i dzieleniu (ważna jest spójność).
Krok po kroku:
1) Zapisz równanie: C1·V1 = C2·V2.
2) Wyznacz V2: V2 = (C1·V1) / C2.
3) Podstaw dane: V2 = (3 · 500 mL) / 1 = 1500 mL.
Odpowiedź "1500 mL" wynika także z intuicji proporcjonalnej: stężenie spada z 3 do 1 mol/L, czyli trzykrotnie, więc objętość musi wzrosnąć trzykrotnie (500 mL → 1500 mL), aby liczba moli pozostała taka sama.
Dlaczego pozostałe propozycje są błędne?
"500 mL" ignoruje fakt rozcieńczenia: gdyby objętość się nie zmieniła, stężenie pozostałoby 3 mol/L.
"1000 mL" odpowiadałoby rozcieńczeniu 1,5-krotnemu, a tu rozcieńczenie jest 3-krotne (3 → 1).
"Nie można obliczyć bez dodatkowych informacji" jest nieprawdziwe w typowym modelu rozcieńczania: do wyznaczenia V2 wystarczają C1, V1 i C2.
W praktyce laboratoryjnej taki wynik oznacza, że z 500 mL roztworu 3 mol/L należy dopełnić rozpuszczalnikiem do 1500 mL, najlepiej w kolbie miarowej o odpowiedniej pojemności, aby uzyskać wymagane stężenie 1 mol/L.
