To zadanie dotyczy rozcieńczania roztworu w kolbie miarowej. Kluczowa zasada jest taka, że podczas rozcieńczania nie zmienia się liczba moli substancji rozpuszczonej (tu: HCl) – zmienia się tylko objętość roztworu, bo dodajemy rozpuszczalnik (wodę).
Dlatego stosuje się zależność:
C1 · V1 = C2 · V2
gdzie:
C1 – stężenie początkowe, V1 – objętość pobrana pipetą, C2 – stężenie po rozcieńczeniu, V2 – objętość końcowa w kolbie miarowej.
Dane:
Stężenie początkowe 0,1 mol/dm3.
Pobrano 2,5 cm3 i rozcieńczono do 20 cm3.
Ważny krok: objętości w ilorazie muszą mieć te same jednostki. Tu wygodnie zostawić cm3 (bo oba V są w cm3), a jednostka stężenia pozostanie mol/dm3, bo wynika z C1.
Obliczenie:
C2 = C1 · (V1/V2) = 0,1 · (2,5/20)
Najpierw ułamek objętości: 2,5/20 = 0,125.
Następnie: 0,1 · 0,125 = 0,0125 mol/dm3.
Dlaczego pozostałe wartości są błędne?
- 0,0005 mol/dm3 – to wynik typowy dla błędu rzędu wielkości (np. niepoprawne przeliczenie cm3↔dm3 albo dodatkowe, nieuzasadnione "dzielenie przez 1000").
- 0,0500 mol/dm3 – odpowiada zbyt małemu rozcieńczeniu; często pojawia się przy błędnym założeniu, że objętość końcowa wynosi 5 cm3 lub przy innym błędzie w podstawieniu.
- 0,1250 mol/dm3 – jest większe od stężenia początkowego, co przy rozcieńczaniu wodą jest nielogiczne; taki wynik zwykle pochodzi z odwrócenia ułamka (V2/V1 zamiast V1/V2).
Wskazówka egzaminacyjna: po obliczeniu zrób szybki test sensowności – skoro roztwór rozcieńczono z 2,5 cm3 do 20 cm3 (8 razy), to stężenie powinno spaść około 8 razy: 0,1/8 = 0,0125.
