Kwalifikacja: CHM.03 - Przygotowywanie sprzętu, odczynników chemicznych i próbek do badań analitycznych
Zawód: Technik analityk
Aby uzyskać roztwór CuSO4 o stężeniu 15%, w jakim stosunku należy połączyć roztwory 10% oraz 20%?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Odpowiedź 2:1 jest poprawna, ponieważ aby uzyskać roztwór CuSO4 o stężeniu 15% z roztworów 10% i 20%, musimy zastosować regułę mieszania stężeń. Mieszanie dwóch roztworów o różnych stężeniach polega na wykorzystaniu wzoru na stężenie końcowe: C1V1 + C2V2 = C3(V1 + V2), gdzie C1 i C2 to stężenia początkowe roztworów, C3 to stężenie roztworu końcowego, a V1 i V2 to objętości roztworów. W tym przypadku C1=10%, C2=20%, a C3=15%. Przy odpowiednich obliczeniach i zastosowaniu równości, otrzymujemy stosunek V1:V2 równy 1:1. W praktyce, takie mieszanie jest powszechnie stosowane w laboratoriach chemicznych oraz w przemyśle, gdzie precyzyjne stężenia roztworów są kluczowe dla dalszych reakcji chemicznych czy produkcji. Przykład zastosowania może obejmować przygotowywanie materiałów do analizy chemicznej lub syntezę związków chemicznych, gdzie dokładność stężeń wpływa na wyniki eksperymentów.
Stosowanie niepoprawnych odpowiedzi na pytanie o mieszanie roztworów stężonych prowadzi do błędnych wniosków dotyczących proporcji, które są niezbędne do uzyskania określonego stężenia. Na przykład, odpowiedź 2:3 sugeruje, że w bardziej stężonym roztworze (20%) powinno być więcej, co jednak nie jest zgodne z zasadą mieszania stężeń. Przy tej proporcji stężenie końcowe przekroczyłoby 15%, co jest niepożądane. Podobnie, odpowiedzi 3:2 i 1:1 sugerują niewłaściwe rozkłady, które również prowadzą do niemożności osiągnięcia zamierzonego stężenia. W przypadku roztworów o różnych stężeniach kluczowe jest zrozumienie, że roztwór o niższym stężeniu (10%) musi być obecny w większej ilości w celu zredukowania średniego stężenia. Typowe błędy myślowe, które mogą prowadzić do takich niepoprawnych wniosków, to ignorowanie zasady zachowania masy oraz niewłaściwe stosowanie matematyki do obliczeń stężenia. W praktyce chemicznej istotne jest przestrzeganie reguły, że dla uzyskania roztworu o pożądanym stężeniu należy stosować równania do obliczeń, co jest zgodne z dobrymi praktykami w laboratoriach chemicznych.