KWALIFIKACJA CHM3 - TEST WIEDZY NR 3

PYTANIE NR 10.
Roztwór o stężeniu molowym (M) opisuje liczbę mol substancji rozpuszczonej w jednym litrze roztworu. Jeśli masz roztwór o stężeniu 2M i chcesz go rozcieńczyć do stężenia 0,5M, jaki stosunek objętości roztworu początkowego do objętości końcowej musisz zastosować?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Rozcieńczanie opisuje zależność C1·V1 = C2·V2, bo liczba moli substancji nie zmienia się po dodaniu rozpuszczalnika. Dla C1=2M i C2=0,5M otrzymujemy V2 = (2/0,5)·V1 = 4·V1. Zatem objętość początkowa do końcowej wynosi 1:4.

Pełne wyjaśnienie:

W rozcieńczaniu roztworu zakłada się, że nie zmienia się liczba moli substancji rozpuszczonej (dodajemy tylko rozpuszczalnik). Dlatego stosuje się zależność:

C1 · V1 = C2 · V2

gdzie C1 i V1 dotyczą roztworu początkowego, a C2 i V2 roztworu po rozcieńczeniu.

Dane z zadania: C1 = 2 M, C2 = 0,5 M. Podstawiamy do równania:

2 · V1 = 0,5 · V2

Dzielimy obie strony przez 0,5:

V2 = (2 / 0,5) · V1 = 4 · V1

Oznacza to, że objętość końcowa ma być czterokrotnie większa od objętości pobranej z roztworu 2M. Stąd stosunek V1 : V2 wynosi 1 : 4.

Dlaczego pozostałe proporcje są błędne?

  • 1:2 odpowiadałoby rozcieńczeniu dwukrotnemu, czyli spadkowi stężenia z 2M do 1M, a nie do 0,5M.
  • 2:1 i 4:1 sugerują zmniejszenie objętości końcowej względem początkowej, co prowadziłoby do zwiększenia stężenia, a nie do rozcieńczenia.

W praktyce laboratoryjnej wynik 1:4 można zrealizować np. przez odmierzenie 1 części roztworu 2M i dopełnienie rozpuszczalnikiem do 4 części objętości całkowitej (np. 25 ml do kolby 100 ml), pamiętając o dokładnym wymieszaniu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Stężenie molowe (molarność) mówi, ile moli substancji rozpuszczonej przypada na 1 litr roztworu. W praktyce laboratoryjnej pomaga przeliczać ilość reagentu na potrzebną objętość roztworu i odwrotnie, np. przy przygotowaniu roztworów roboczych.
Wzór działa, bo podczas rozcieńczania dodajesz rozpuszczalnik, a liczba moli substancji pozostaje stała. Dlatego iloczyn stężenia i objętości przed rozcieńczeniem równa się temu iloczynowi po rozcieńczeniu. To najszybsza metoda do obliczeń rozcieńczeń.
Ustaw równanie: 2·V1 = 0,5·V2. Po przekształceniu dostajesz V2 = 4·V1, czyli objętość końcowa jest cztery razy większa od początkowej. Stosunek V1:V2 wynosi więc 1:4. To odpowiada czterokrotnemu rozcieńczeniu.
Bo rozcieńczanie polega na dodaniu rozpuszczalnika, a nie na dodaniu ani usunięciu substancji rozpuszczonej. Moli nie "ubywa" i nie "przybywa", tylko ta sama ilość jest rozłożona w większej objętości, przez co stężenie spada.
W analizie laboratoryjnej nie jest to zalecane, bo prowadzi do dużych błędów stężenia. Standardowo używa się pipety/biurety do odmierzenia V1 oraz kolby miarowej do uzyskania dokładnego V2. Dokładność przygotowania roztworu wpływa bezpośrednio na wyniki oznaczeń.
Najczęściej: odwracanie stosunku (np. branie 4:1 zamiast 1:4), podstawianie stężeń w złej kolejności, gubienie tego, że V2 to objętość końcowa, oraz mylenie rozcieńczania z mieszaniem dwóch roztworów o różnych stężeniach.
Gdy roztwór macierzysty jest zbyt stężony w stosunku do metody analitycznej, zakresu aparatu lub wymagań procedury. Rozcieńcza się też próbki, aby zmniejszyć wpływ matrycy, dopasować się do krzywej wzorcowej lub przygotować serię stężeń do kalibracji.
Dobiera się je tak, aby V1 dało się precyzyjnie odmierzyć (pipeta jednomiarowa lub automatyczna), a V2 uzyskać w kolbie miarowej do kreski. Im bliżej "typowych" pojemności szkła (np. 10 ml, 25 ml, 50 ml, 100 ml), tym łatwiej o dokładne wykonanie.
Rozcieńczenie dwukrotne oznacza, że objętość końcowa jest 2 razy większa (stężenie spada 2 razy). Rozcieńczenie czterokrotne oznacza 4 razy większą objętość końcową (stężenie spada 4 razy). W zadaniu 2M → 0,5M to właśnie spadek 4-krotny.
Nie muszą, pod warunkiem że V1 i V2 są w tych samych jednostkach (np. oba w ml). Wtedy stosunek i wynik są poprawne, bo jednostki skracają się w równaniu. Najważniejsze jest konsekwentne użycie tych samych jednostek objętości po obu stronach.
info

Statystycznie 62% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Rozcieńczanie opisuje zależność C1·V1 = C2·V2, bo liczba moli substancji nie zmienia się po dodaniu rozpuszczalnika."

Źródła:

  • IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book): hasło "amount concentration (of B)" – definicja stężenia molowego, https://goldbook.iupac.org/terms/view/A00295 (dostęp: 2026-03-02)
  • OpenStax Chemistry 2e: rozdział "Solutions" (m.in. dilutions, zależność C1V1=C2V2), https://openstax.org/books/chemistry-2e/pages/11-5-colloids (sekcja o rozcieńczeniach w obrębie rozdziału o roztworach; dostęp: 2026-03-02)
  • Chemistry LibreTexts: "Dilutions", opis i przykłady użycia C1V1=C2V2, https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map%3A_Chemistry_(OpenSTAX)/04%3A_Stoichiometry_of_Chemical_Reactions/4.06%3A_Dilutions (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Podręcznik chemii ogólnej: dział roztworów i stężeń
  • Instrukcje laboratoryjne z przygotowywania roztworów mianowanych i roboczych (ćwiczenia z analityki)
  • Karty pracy z zadaniami na rozcieńczanie (C1V1=C2V2) i przeliczanie stężeń

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego