W pytaniu porównuje się dwa roztwory tego samego kwasu (HCl) o różnych stężeniach: 0,1 mol/dm3 oraz 0,01 mol/dm3. Aby je rozróżnić, metoda musi reagować na różnicę ilościową (stężenie), a nie tylko na sam fakt, że roztwór jest kwasem.
Papierki lakmusowe są wskaźnikiem jakościowym: informują, czy środowisko jest kwaśne lub zasadowe (zmiana barwy w określonym kierunku). Ponieważ oba badane roztwory są roztworami kwasu solnego, w obu przypadkach lakmus pokaże odczyn kwaśny. Nie uzyskuje się w ten sposób wiarygodnej informacji, który roztwór ma wyższe stężenie, więc ta metoda nie nadaje się do rozróżnienia.
Pozostałe propozycje są metodami, które mogą wykazać różnicę stężeń:
- Pomiar pH pH-metrem z elektrodą szklaną daje wynik liczbowy. Dla mocnego kwasu pH zmienia się wraz ze stężeniem jonów H+, więc dwa roztwory o stężeniach różniących się 10-krotnie powinny dać różne wskazania pH (przy poprawnej kalibracji i zachowaniu zasad pomiaru).
- Miareczkowanie alkacymetryczne NaOH pozwala wyznaczyć ilość kwasu na podstawie objętości zużytej zasady o znanym mianie. Dla większego stężenia HCl potrzeba więcej NaOH do osiągnięcia punktu końcowego, więc roztwory da się rozróżnić.
- Miareczkowanie konduktometryczne NaOH wykorzystuje zmianę przewodnictwa podczas neutralizacji. Przebieg krzywej konduktometrycznej oraz objętość w punkcie równoważnikowym zależą od ilości reagentów, więc także umożliwiają rozróżnienie stężeń.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne jako "nie można zastosować"? Bo są to techniki dające informację ilościową (pH, punkt równoważnikowy lub przebieg przewodnictwa), a więc różnicują roztwory o różnym stężeniu. Najczęstszą pułapką jest utożsamienie "wskaźnika" z "mierzeniem stężenia": lakmus nie jest narzędziem do porównywania mocy/ilości kwasu, tylko do sprawdzenia, czy roztwór jest kwasowy.
