Do sporządzenia 0,5 dm3 roztworu HCl o stężeniu 0,2 mol/dm3 należy przygotować kolbę miarową o pojemności
A. 500 cm3 i fiksanal zawierający 0,1 mola HCl.
B. 0,5 dm3 i dwa fiksanale zawierające po 0,2 mola HCl.
C. 500 cm3 i fiksanal zawierający 0,2 mola HCl.
D. 1000 cm3 i dwa fiksanale zawierające po 0,1 mola HCl.
W tym zadaniu kluczowe są dwie rzeczy: objętość końcowa roztworu oraz liczba moli HCl, która ma się w nim znaleźć. Roztwór ma mieć objętość 0,5 dm³, czyli dokładnie 500 cm³, dlatego dobieramy kolbę miarową 500 cm³. Kolba miarowa służy właśnie do przygotowania roztworu o ściśle określonej objętości końcowej, dolewa się rozpuszczalnik do kreski, a nie „na oko”. Liczbę moli obliczamy ze wzoru $n=c \cdot V$: 0,2 mol/dm³ · 0,5 dm³ = 0,1 mol HCl. Dlatego potrzebny jest fiksanal zawierający 0,1 mola HCl. W praktyce zawartość fiksanalu przenosi się ilościowo do kolby miarowej, przepłukuje naczynko wodą destylowaną, uzupełnia do kreski i dokładnie miesza przez kilkukrotne odwrócenie kolby. Moim zdaniem to bardzo typowe zadanie laboratoryjne, bo sprawdza nie tylko rachunki, ale też rozumienie, że stężenie zależy od ilości substancji i objętości końcowej. Dobra praktyka branżowa mówi, żeby roztwory mianowane i pomocnicze przygotowywać w szkle miarowym klasy A, jeśli wymagana jest większa dokładność.
Jeżeli wynik wyszedł inny, to najczęściej problem leży w pomyleniu objętości końcowej z ilością substancji w fiksanalu albo w nieuwadze przy przeliczaniu jednostek. Wymagane jest przygotowanie 0,5 dm³ roztworu, a 0,5 dm³ to 500 cm³, więc kolba powinna mieć właśnie taką pojemność. Użycie kolby 1000 cm³ zmieniłoby zadanie: otrzymalibyśmy litr roztworu, a nie pół litra. Co ciekawe, dwa fiksanale po 0,1 mola rozcieńczone do 1000 cm³ dałyby stężenie 0,2 mol/dm³, ale objętość byłaby niezgodna z poleceniem. To taki podchwytliwy moment, bo samo stężenie mogłoby się zgadzać, ale produkt końcowy już nie. Z kolei fiksanal 0,2 mola użyty do 500 cm³ dałby roztwór dwa razy bardziej stężony, czyli 0,4 mol/dm³, a dwa fiksanale po 0,2 mola w 0,5 dm³ to już aż 0,8 mol/dm³. W laboratorium takie pomyłki nie są drobiazgiem, bo zbyt stężony HCl może całkowicie zmienić wynik miareczkowania lub przygotowania próbki. Z mojego doświadczenia najlepiej zawsze zapisać krótko: objętość końcowa = 0,5 dm³, stężenie = 0,2 mol/dm³, więc ilość HCl = 0,1 mola. Dopiero potem dobiera się szkło miarowe i odczynnik. Taka kolejność naprawdę ogranicza głupie błędy.