Przy mieszaniu roztworów tej samej substancji (tu: kwasu azotowego(V), HNO3) kluczowa jest zasada zachowania ilości substancji: sumują się liczby moli, a nie stężenia. Stężenie molowe definiujemy jako c = n/V, gdzie n to liczba moli, a V to objętość roztworu w dm³.
Krok 1: przelicz objętości na dm³.
50 cm³ = 0,050 dm³, a 25 cm³ = 0,025 dm³ (ponieważ 1 dm³ = 1000 cm³).
Krok 2: oblicz liczbę moli w każdej porcji.
- Dla roztworu 0,2 mol/dm³ o objętości 0,050 dm³: n = 0,2 · 0,050 = 0,010 mol.
- Dla roztworu 0,5 mol/dm³ o objętości 0,025 dm³: n = 0,5 · 0,025 = 0,0125 mol.
Krok 3: zsumuj mole i objętości.
nrazem = 0,010 + 0,0125 = 0,0225 mol.
Vrazem = 0,050 + 0,025 = 0,075 dm³ (w zadaniach szkolnych/laboratoryjnych zwykle zakłada się addytywność objętości).
Krok 4: wyznacz stężenie końcowe.
ckońcowe = nrazem/Vrazem = 0,0225 / 0,075 = 0,3 mol/dm³.
Dlaczego pozostałe propozycje są błędne?
- Wartości typu 0,03; 0,003; 0,0003 mol/dm³ najczęściej wynikają z nieprzeliczenia cm³ na dm³ lub z błędnego przestawienia przecinka (błąd rzędu wielkości). Jeśli ktoś użyje objętości w cm³ wprost w wzorze na n=c·V (wymagającym dm³), otrzyma wynik zaniżony nawet 1000 razy.
- Inny częsty błąd to uśrednianie stężeń bez uwzględnienia objętości. Poprawnie trzeba ważyć wkład każdej porcji przez liczbę moli (czyli przez c·V), a dopiero potem dzielić przez objętość końcową.
Wskazówka egzaminacyjna: zawsze zapisuj jednostki przy każdym kroku. Jeżeli wynik stężenia ma być między 0,2 a 0,5 mol/dm³, to wartości rzędu 0,03 mol/dm³ są sygnałem, że popełniono błąd jednostek.
