Rozwiązanie krok po kroku: Roztwór HCl i nastawianie miana

W 1000 cm³ roztworu 0,2 mol/dm³ jest 0,2 mol HCl, więc w 500 cm³ - 0,1 mol. Taka liczba moli jest w y cm³ roztworu 12 mol/dm³: y = 0,1 · 1000 / 12 = 8,33 cm³, czyli 8,3 cm³ z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku (osobne kryterium). Ten sam wynik daje wzór na rozcieńczanie c₁ · V₁ = c₂ · V₂.

Kwas rozcieńcza się, dodając go do wody, dlatego pierwszą czynnością jest wlanie wody destylowanej do kolby miarowej. Potem odmierza się roztwór kwasu 12 mol/dm³ pipetą z gruszką. Karta kwasu podaje H335 i „Nie wdychać … par”, stąd dopisek o pracy pod wyciągiem (klucz go nie wymaga).

Przeniesienie odmierzonego kwasu do kolby z wodą, a następnie dopełnienie kolby wodą destylowaną do kreski (dolny menisk na wysokości kreski).

W tym kluczu zamknięcie kolby i wymieszanie roztworu to dwa osobne kryteria, więc warto zapisać je w dwóch liniach.

Przepisuję je z karty kwasu solnego 12 mol/dm³ (z nim się pracuje przy przygotowaniu roztworu): rękawice ochronne odporne na działanie chemikaliów z gumy nitrylowej, okulary ochronne, ubranie ochronne. Każda pozycja to osobne kryterium.

Roztwór przygotowuje się w kolbie miarowej 500 cm³. 8,3 cm³ kwasu odmierza się pipetą wielomiarową 10 cm³ (klucz dopuszcza też cylinder 10 cm³) napełnianą gruszką. Do tego lejek do kolby, zlewka albo tryskawka z wodą destylowaną i pipeta wkraplająca do dopełnienia do kreski. Przy naczyniach miarowych pojemność jest częścią kryterium.

Substancją podstawową (wzorcową), na którą nastawia się miano, jest węglan sodu, wzór Na₂CO₃, odważany jako substancja stała cz.d.a. (procedura: „Stosować odczynniki cz.d.a.”).

Wskaźnikiem jest oranż metylowy, wzór z karty C₁₄H₁₄N₃NaO₃S, roztwór wodny 0,1%.

Titrantem (roztworem w biurecie) jest nastawiany kwas solny, HCl, o stężeniu około 0,2 mol/dm³ (klucz przyjmuje też stężenie wyznaczone w tabeli 5).

Odważkę węglanu sodu odważa się wprost do kolby stożkowej (cztery oznaczenia - cztery kolby): potrzebne są waga laboratoryjna i łyżka do odczynników. 60 cm³ wody odmierza się cylindrem miarowym 100 cm³, a 2 krople oranżu - pipetą wkraplającą.

Miareczkuje się z biurety 50 cm³ - zużycie kwasu wynosi około 38 cm³, więc biureta 25 cm³ by nie wystarczyła. Biuretę napełnia się przez lejek z zlewki, a mocuje w statywie za pomocą łapy. Każdy z tych elementów to osobne kryterium. Naczynko wagowe i tryskawka to dodatki, których klucz nie wymienia.

Masy odważek przepisuję z tabeli A (401, 403, 399, 405 mg) i zamieniam na gramy, dzieląc przez 1000: 0,401; 0,403; 0,399; 0,405 g - wzór z procedury wymaga masy w gramach.

Objętości zużytego kwasu z tabeli A (37,8; 37,9; 37,7; 38,1 cm³) zamieniam na dm³ (dzielenie przez 1000): 0,0378; 0,0379; 0,0377; 0,0381 dm³, bo stężenie ma wyjść w mol/dm³.

Masę molową węglanu sodu podaje procedura: 106 g/mol - wpisuję ją w każdym wierszu.

Wzór z procedury: C = m · 2 / (V · M); dwójka wynika ze stechiometrii (Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂). Oznaczenie 1: 0,401 · 2 / (0,0378 · 106) = 0,2002 mol/dm³, oznaczenie 2: 0,403 · 2 / (0,0379 · 106) = 0,2006 mol/dm³ - zawsze z dokładnością do czwartego miejsca po przecinku.

Oznaczenie 3: 0,399 · 2 / (0,0377 · 106) = 0,1997 mol/dm³, oznaczenie 4: 0,405 · 2 / (0,0381 · 106) = 0,2006 mol/dm³.

Procedura każe podać wynik „na podstawie co najmniej dwóch zgodnych wyników”. Zgodne są oznaczenia 2 i 4 (oba 0,2006), a 0,2002 i 0,1997 odbiegają. Średnia ze zgodnych: 0,2006 mol/dm³. Klucz ocenia tu wynik z dokładnością do czwartego miejsca po przecinku wyznaczony z co najmniej dwóch zgodnych oznaczeń.

Wzór HCl, nazwa kwas solny (klucz przyjmuje też „kwas chlorowodorowy”).

Stężenie to wartość wyznaczona w tabeli 5: 0,2006 mol/dm³ - etykieta roztworu mianowanego podaje dokładne miano, a nie „około 0,2”. Zwrot H z karty roztworu mianowanego 0,2 mol/dm³: H290 (karta kwasu 12 mol/dm³ ma też H314 i H335, ale one nie dotyczą roztworu rozcieńczonego).