Zadanie łączy proste przeliczenie masy roztworu z odczytem zależności gęstości od stężenia z tabeli w temperaturze 20°C. W laboratorium taka metoda bywa stosowana do szybkiej kontroli składu, o ile dysponuje się wiarygodną tabelą/wzorcowaniem.
Krok 1: masa sporządzonego roztworu
Objętość roztworu wynosi 250 cm3, a gęstość 1,05 g/cm3. Korzystamy ze wzoru m = ρ·V:
m = 1,05 · 250 = 262,5 g.
Ten krok jest ważny, bo eliminuje częsty błąd polegający na uznaniu, że "250 cm3 to 250 g".
Krok 2: odczyt stężenia z tabeli
W treści podano, że należy skorzystać z tabeli. Tabela (dla 20°C) wiąże gęstość roztworu glicerolu z jego stężeniem procentowym. Dla gęstości 1,05 g/cm3 odczytuje się 20%. To jest wynik końcowy w zadaniu.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?
- 10% – odpowiadałoby roztworowi o innej gęstości niż 1,05 g/cm3 (zwykle niższej). Wybór tej wartości często wynika z intuicji "niewiele ponad 1, więc małe stężenie", ale zależność nie musi być liniowa.
- 30% – to stężenie większe; w tabelach gęstości roztworów glicerolu zwykle wiąże się z gęstością wyraźniej większą od 1,05 g/cm3. Błąd bywa skutkiem odczytu z niewłaściwego wiersza/kolumny lub pomylenia temperatury.
- 40% – jeszcze większe stężenie, typowo powiązane z jeszcze większą gęstością. Tę odpowiedź wybiera się czasem przy błędnym założeniu, że gęstość rośnie szybciej, niż wynika to z tabeli.
Wskazówki egzaminacyjne
1) Zawsze sprawdzaj temperaturę, dla której jest tabela. 2) Upewnij się, że odczyt dotyczy % (m/m), a nie % (V/V). 3) W obliczeniach trzymaj spójne jednostki (cm3 i g/cm3 pasują bez dodatkowych przeliczeń).
