Odważka analityczna przygotowana w fabryce zawiera 0,1 mola EDTA. Posiadając taką jedną odważkę analityczną, jakie roztwory można przygotować?
Odpowiedź, że można przygotować 500 cm3 roztworu o stężeniu 0,2000 mol/dm3, jest prawidłowa, ponieważ można to uzasadnić z definicji stężenia molowego oraz objętości roztworu. Fabrycznie przygotowana odważka analityczna zawiera 0,1 mola EDTA. Aby obliczyć, ile roztworu można przygotować o określonym stężeniu, należy zastosować wzór: C = n/V, gdzie C to stężenie, n to liczba moli, a V to objętość w dm3. W przypadku stężenia 0,2000 mol/dm3, mamy: 0,1 mola = 0,2000 mol/dm3 * V. Po przekształceniu równania do postaci V = n/C otrzymujemy V = 0,1 mol / 0,2000 mol/dm3 = 0,5 dm3, co odpowiada 500 cm3. Przygotowując roztwór o tym stężeniu, możemy wykorzystać EDTA w titracji kompleksometrycznej, co jest standardową metodą analizy chemicznej, szczególnie w badaniach jakości wody i analizie metali. Takie podejście zapewnia dokładność i zgodność z normami analitycznymi, co jest kluczowe w laboratoriach chemicznych.
Przygotowanie roztworu o stężeniu 0,0100 mol/dm3 w objętości 100 cm3 lub 1000 cm3 na podstawie danych z pytania jest niepoprawne z perspektywy obliczeń stężenia molowego. W przypadku pierwszej z tych odpowiedzi, gdy planujemy uzyskać stężenie 0,0100 mol/dm3, obliczamy: n = C * V, czyli n = 0,0100 mol/dm3 * 0,1 dm3 = 0,001 mol. Aby uzyskać 0,1 mola EDTA z odważki, potrzebowalibyśmy znacznie większej objętości roztworu, co przekracza dostępne możliwości. Podobnie w przypadku 1000 cm3 roztworu o stężeniu 0,0100 mol/dm3, obliczenia prowadzą do jeszcze większych niezgodności, ponieważ wymagałyby one 0,0100 mola * 1 dm3 = 0,01 mol, co także nie jest możliwe przy dostępnym 0,1 molu. W przypadku stężenia 0,2000 mol/dm3 w objętości 2000 cm3 sytuacja jest analogiczna, ponieważ znowu obliczenia pokazują, że potrzebna byłaby większa ilość moli niż posiadamy. Te błędy wynikają z nieprawidłowego zrozumienia relacji między stężeniem, ilością substancji a objętością roztworu. W praktyce, kluczowe jest umiejętne posługiwanie się równaniami dotyczącymi stężenia molowego, aby uniknąć takich fałszywych wniosków i zapewnić prawidłowe przygotowanie roztworów. Odpowiednia znajomość tych zasad jest istotna w każdym laboratorium chemicznym i w zastosowaniach analitycznych.