W miareczkowaniu kwasowo-zasadowym ilość (liczbę moli) substancji w próbce wyznacza się na podstawie ilości titranta zużytego do punktu końcowego. W tym zadaniu titrantem jest roztwór kwasu solnego o znanym stężeniu molowym, a w próbce znajduje się wodorotlenek sodu.
Krok 1: zamiana jednostek objętości. Wzór n = c · V wymaga, aby objętość była w dm3. Dlatego 15,0 cm3 trzeba przeliczyć: 15,0 cm3 = 15,0 mL = 0,0150 dm3.
Krok 2: obliczenie moli HCl. n(HCl) = 0,1 mol/dm3 · 0,0150 dm3 = 0,00150 mol.
Krok 3: stechiometria reakcji. Reakcja zobojętniania ma postać: HCl + NaOH → NaCl + H2O. Współczynniki stechiometryczne przy HCl i NaOH są równe 1, więc liczba moli NaOH w próbce jest taka sama jak liczba moli zużytego HCl: n(NaOH) = 0,00150 mol.
Krok 4: przeliczenie moli na masę. Korzystamy z masy molowej NaOH podanej w treści (40 g/mol): m(NaOH) = 0,00150 mol · 40 g/mol = 0,060 g.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- Wartości rzędu 6,00 g lub 60,0 g zwykle wynikają z pominięcia przeliczenia cm3 na dm3 (brak czynnika 10-3) albo z błędnego traktowania 15,0 cm3 jak 15,0 dm3.
- Wartość 0,60 g najczęściej pochodzi z przesunięcia przecinka (np. omyłkowe uznanie, że 0,015 dm3 to 0,15 dm3) lub z pomylenia stężenia 0,1 z 1,0.
Wskazówka egzaminacyjna: po otrzymaniu wyniku sprawdź rząd wielkości. 0,1 mol/dm3 to dość rozcieńczony roztwór; 15 mL takiego kwasu zawiera tylko 0,0015 mola, więc masa NaOH musi być mała (setne grama), a nie gramy czy dziesiątki gramów.