KWALIFIKACJA CHM3 - WRZESIEŃ 2015

PYTANIE NR 15.
Aby przygotować 250 cm3 0,2-molowego roztworu wodorotlenku sodu, należy odważyć
Ilustracja przedstawia wzór chemiczny masy molowej wodorotlenku sodu (NaOH), który wynosi 40 g/mol.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Stężenie molowe spełnia zależność n=c·V. Dla 0,2 mol/dm3 i 250 cm3 = 0,250 dm3: n=0,2·0,250=0,050 mol. Masa to m=n·M, a M(NaOH)=40 g/mol, więc m=0,050·40=2,00 g. Pozostałe odpowiedzi wynikają z błędnej konwersji objętości lub skali rachunku.

Pełne wyjaśnienie:

Aby obliczyć, ile stałego NaOH trzeba odważyć do sporządzenia roztworu o zadanym stężeniu molowym, postępuje się według standardowego schematu:

  1. Konwersja objętości: 250 cm3 to 250 mL, czyli 0,250 dm3 (bo 1 dm3 = 1000 cm3).
  2. Obliczenie liczby moli: korzystamy z definicji stężenia molowego: n = c · V. Podstawiamy c = 0,2 mol/dm3 oraz V = 0,250 dm3, otrzymując n = 0,2 · 0,250 = 0,050 mol.
  3. Obliczenie masy substancji: m = n · M. Masa molowa NaOH wynosi 40 g/mol (Na ok. 23, O ok. 16, H ok. 1). Zatem m = 0,050 · 40 = 2,00 g.

Dlatego poprawna jest odpowiedź: "2,00 g stałego NaOH."

Dlaczego pozostałe propozycje są błędne?

  • "0,05 g stałego NaOH." To wynik zaniżony zwykle przez pomylenie wzorów albo błędne potraktowanie 0,050 mol jako 0,050 g (mylona jest liczba moli z masą) albo przez użycie niewłaściwej masy molowej.
  • "2,50 g stałego NaOH." To typowy błąd "zaokrąglania do ładnej liczby" lub pomyłka w rachunku (np. niepoprawne przyjęcie masy molowej, błąd w mnożeniu 0,2·0,25).
  • "25,0 g stałego NaOH." To wynik zawyżony 10 razy, często powstaje przy złym przeliczeniu objętości (np. potraktowaniu 250 cm3 jako 2,50 dm3) albo przesunięciu przecinka w liczbie moli.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze zapisuj jednostki przy każdej wielkości (mol/dm3, dm3, mol, g). Kontrola jednostek szybko ujawnia, czy przeliczenie cm3→dm3 zostało wykonane poprawnie.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Użyj dwóch kroków: n=c·V (liczba moli) i m=n·M (masa). Najpierw zamień objętość na dm3, potem policz n, a na końcu pomnóż przez masę molową NaOH (40 g/mol). To najczęstszy schemat w zadaniach o przygotowaniu roztworów.
Stężenie molowe najczęściej podaje się w mol/dm3, więc objętość we wzorze musi być w dm3. Jeśli podstawisz 250 cm3 bez zamiany na 0,250 dm3, wynik będzie błędny (zwykle nawet 1000 razy). Kontrola jednostek jest najszybszym sposobem wykrycia pomyłki.
Oznacza, że w 1 dm3 roztworu znajduje się 0,2 mola NaOH. To informacja o liczbie cząstek (ilości substancji), a nie o masie w gramach. Aby przejść do gramów, trzeba obliczyć liczbę moli w danej objętości i pomnożyć przez masę molową.
Dodaj masy atomowe pierwiastków: Na ≈ 23, O ≈ 16, H ≈ 1. Suma daje 40 g/mol. W zadaniach szkolnych zwykle stosuje się te wartości zaokrąglone. Jeśli użyjesz dokładniejszych mas atomowych, wynik nadal powinien wyjść bliski 2,00 g dla podanego przykładu.
Najczęstsze pułapki to: brak zamiany cm3 na dm3, przesunięcie przecinka w objętości (0,25 vs 2,5), pomylenie wzorów na stężenie molowe i masowe oraz mylenie "mol" z "g". Pomaga zapisywanie jednostek przy każdej liczbie i krótka kontrola wyniku.
Nie. W praktyce odważa się NaOH, rozpuszcza w części wody, a następnie przenosi do kolby miarowej i dopełnia do kreski (do objętości końcowej 250 cm3). Dosypanie do 250 cm3 wody da inną objętość końcową i inne stężenie, bo rozpuszczanie zmienia objętość.
Wodorotlenek sodu jest higroskopijny i pochłania wodę z powietrza, a także może wiązać CO2. To zmienia jego rzeczywistą zawartość NaOH w masie odważki, co wpływa na stężenie roztworu. Dlatego w analizie często wykonuje się standaryzację roztworu NaOH przed użyciem.
Gdy roztwór ma służyć do oznaczeń miareczkowych wymagających wysokiej dokładności. NaOH nie jest idealnym wzorcem pierwotnym (pochłania wilgoć/CO2), więc roztwór przygotowany "z odważki" może mieć odchylenie od nominalnej molowości. Mianowanie (standaryzacja) pozwala wyznaczyć rzeczywiste stężenie.
Pamiętaj, że 1 dm3 = 1000 cm3. Żeby zamienić cm3 na dm3, dzielisz przez 1000. Przykład: 250 cm3 / 1000 = 0,250 dm3. Ta zamiana jest kluczowa, bo w zadaniach o molowości objętość musi pasować do jednostki mol/dm3.
Zrób szybkie oszacowanie: 0,2 mol/dm3 to "0,2 mola na litr". Dla 0,25 litra będzie 0,05 mola. Skoro 1 mol NaOH to ok. 40 g, to 0,05 mola to ok. 2 g. Jeśli wychodzi 0,05 g lub 25 g, to znak, że pomyliłeś jednostki albo przecinek.
info

Statystycznie 55% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Według specjalistów z branży: "Stężenie molowe spełnia zależność n=c·V."

Źródła:

  • NIST Chemistry WebBook: Sodium hydroxide (NaOH) – informacje o związku; https://webbook.nist.gov/chemistry/ (wyszukiwanie hasła "Sodium hydroxide") - dostęp 2026-03-01
  • IUPAC Gold Book: definicja "amount-of-substance concentration (substance concentration)" (stężenie molowe); https://goldbook.iupac.org/ - dostęp 2026-03-01
  • CRC Handbook of Chemistry and Physics (CRC Press) – tablice mas atomowych i zasady obliczania mas molowych; rozdział/tablice: Atomic Weights - wydanie zależne od wersji (źródło referencyjne)

Materiały:

  • Podręcznik z chemii ogólnej: stężenia roztworów i obliczenia stechiometryczne
  • Skrypt z chemii analitycznej: przygotowanie roztworów i zasady pracy z NaOH
  • Tablice chemiczne z masami atomowymi i molowymi

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego