W zadaniu prażony jest węglan sodu w postaci dekahydratu: Na2CO3·10H2O. Celem jest uzyskanie ściśle bezwodnego Na2CO3, czyli próbki, której masa nie zmienia się już wskutek dalszego usuwania wody (ani ponownego pochłaniania wilgoci).
Krok 1: interpretacja danych i rachunek kontrolny.
Podano M(Na2CO3·10H2O)=286 g/mol, więc 143 g to 0,5 mola hydratu. W jednym molu hydratu jest 10 moli H2O, czyli 10·18=180 g wody. Dla 0,5 mola odpowiada to 0,5·180=90 g wody. Stwierdzony ubytek masy 90 g jest więc zgodny z teoretyczną ilością wody krystalizacyjnej.
Krok 2: decyzja analityczna – dlaczego mimo zgodności liczb stosuje się kryterium stałej masy.
W praktyce laboratoryjnej nie kończy się prażenia wyłącznie na podstawie jednego ważenia i zgodności z teorią. Aby mieć pewność, że sól jest ściśle bezwodna, stosuje się zasadę: ogrzać → schłodzić w eksykatorze → zważyć → powtórzyć aż do uzyskania stałej masy. Pozwala to wykluczyć, że w próbce pozostały ślady wody lub że masa zmienia się przez kontakt z wilgocią z powietrza.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują do sytuacji:
- "powtórzyć, gdyż sól uległa rozkładowi." Z podanych informacji wynika jedynie ubytek masy zgodny z odwodnieniem; nie ma danych wskazujących na rozkład chemiczny.
- "kontynuować, ponieważ sól nie jest całkowicie odwodniona." Sam ubytek 90 g odpowiada całemu ładunkowi wody krystalizacyjnej, więc nie jest to jednoznaczny wniosek. Kontynuacja wynika z konieczności potwierdzenia stałej masy, a nie z pewności, że odwodnienie jest niepełne.
- "uznać za zakończone." W pracy analitycznej jest to zbyt ryzykowne, bo decyzję o zakończeniu opiera się na kryterium stałej masy, a nie na pojedynczym wyniku ważenia.
Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w pytaniu pojawia się sformułowanie "ściśle bezwodny" lub "dokładnie wysuszony", najczęściej kluczem jest procedura do stałej masy (z chłodzeniem w eksykatorze przed ważeniem).
