Receptura opisuje przygotowanie roztworu Zimmermana–Reinharda o objętości końcowej 1 dm3. Kluczowe jest, że w procedurze woda destylowana pełni dwie role: część wody służy do rozpuszczenia soli i bezpiecznego mieszania z kwasami, a następnie roztwór dopełnia się wodą do zadanej objętości końcowej.
Aby sporządzić 0,5 dm3 roztworu zgodnie z tą samą procedurą, należy zastosować skalowanie proporcjonalne wszystkich ilości składników: współczynnik skali wynosi 0,5 (bo 0,5 dm3 to połowa 1 dm3).
- MnSO4·10H2O: 70 g × 0,5 = 35 g
- H2SO4 (stężony): 125 cm3 × 0,5 = 62,5 cm3
- H3PO4 85%: 125 cm3 × 0,5 = 62,5 cm3
W przypadku wody nie należy mylić "objętości użytej na początku" z "objętością końcową". Jeśli zachowujemy analogiczną procedurę, można rozpocząć od ok. 250 cm3 wody (połowa 500 cm3) do rozpuszczenia soli, dodać odmierzone kwasy przy ciągłym mieszaniu, a następnie dopełnić wodą destylowaną do 0,5 dm3 w kolbie miarowej.
Dlaczego w obliczeniach pojawia się "około 370 cm3" wody? Suma objętości odmierzanych kwasów to 62,5 + 62,5 = 125 cm3. Do objętości końcowej 500 cm3 brakuje więc 500 − 125 = 375 cm3 cieczy stanowiącej wodę (w praktyce jest to przybliżenie, bo ostatecznie liczy się dopełnienie do kreski, nie prosta suma objętości). Dlatego poprawny opis ilości wody to: woda do dopełnienia do 0,5 dm3, co w rachunku orientacyjnym daje ok. 370–375 cm3.
Błędne odpowiedzi w takich zadaniach zwykle wynikają z jednego z typowych nieporozumień:
- zostawienie 70 g soli lub 125 cm3 kwasu (brak przeskalowania) — wtedy roztwór nie odpowiada procedurze dla mniejszej objętości,
- przyjęcie, że zawsze dodaje się 500 cm3 wody niezależnie od objętości końcowej — ignoruje się wtedy dopełnianie do objętości,
- traktowanie wody jako "jednej stałej porcji" zamiast składnika dopełniającego do kreski w kolbie.
Na egzaminie warto pamiętać prostą zasadę: jeśli receptura kończy się "uzupełnić do objętości …", to woda jest dopełnieniem, a ilości odczynników stałych i odmierzanych objętościowo skaluje się proporcjonalnie do nowej objętości końcowej.
