Stężenie molowe (molarność) to liczba moli substancji rozpuszczonej w 1 litrze roztworu. Korzystamy z zależności:
c = n/V oraz n = m/M, więc c = m/(M×V).
W zadaniu objętość roztworu przyjmujemy jako V = 1 L, dlatego do porównania wystarczy policzyć liczbę moli (albo bezpośrednio iloraz m/M) dla każdej substancji.
- Cukier (sacharoza): n = 10 g / 342 g/mol ≈ 0,0292 mol, więc c ≈ 0,0292 mol/L.
- Białko (albumina): n = 5 g / 66000 g/mol ≈ 0,0000758 mol, więc c ≈ 0,0000758 mol/L.
- Tłuszcz (tripalmityna): n = 2 g / 807 g/mol ≈ 0,00248 mol, więc c ≈ 0,00248 mol/L.
Porównując wyniki: 0,0292 > 0,00248 > 0,0000758. Największe stężenie molowe ma zatem cukier (sacharoza). Decydujące jest to, że sacharoza ma znacznie mniejszą masę molową niż albumina oraz mniejszą niż tripalmityna, a dodatkowo jest jej najwięcej w gramach.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- Białko (albumina) ma ogromną masę molową, więc nawet 5 g to bardzo mała liczba moli; molarność wychodzi najmniejsza.
- Tłuszcz (tripalmityna) ma masę molową dużo większą niż sacharoza i mniejszą masę w próbce (2 g), więc ma mniejszą molarność niż sacharoza.
- "Wszystkie takie samo" byłoby prawdą tylko wtedy, gdy ilorazy m/M (czyli liczby moli przy tym samym V) byłyby równe, a tu są różne.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy V jest takie samo dla wszystkich, ranking molarności to ranking wartości m/M. To szybki sposób na sprawdzenie odpowiedzi bez rozbudowanych obliczeń.
