Kwalifikacja: CHM.03 - Przygotowywanie sprzętu, odczynników chemicznych i próbek do badań analitycznych
Zawód: Technik analityk
Masa molowa kwasu azotowego(V) wynosi 63,0 g/mol. Jakie jest stężenie molowe 20% roztworu tego kwasu o gęstości 1,1 g/cm3?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Aby obliczyć stężenie molowe kwasu azotowego(V) w 20% roztworze, należy zastosować wzór na stężenie molowe, który określa ilość moli substancji chemicznej w jednostce objętości roztworu. W pierwszej kolejności obliczamy masę kwasu azotowego w 100 g roztworu: 20% oznacza, że w 100 g roztworu znajduje się 20 g kwasu azotowego. Następnie przeliczymy tę masę na mole, korzystając z masy molowej kwasu azotowego(V), która wynosi 63,0 g/mol. Dzieląc masę kwasu przez jego masę molową, uzyskujemy liczbę moli: 20 g / 63,0 g/mol = 0,317 mol. Teraz musimy obliczyć objętość roztworu. Gęstość roztworu wynosi 1,1 g/cm³, co oznacza, że 100 g roztworu ma objętość 100 g / 1,1 g/cm³ = 90,91 cm³, czyli 0,09091 dm³. Wreszcie, stężenie molowe obliczamy dzieląc liczbę moli przez objętość roztworu: 0,317 mol / 0,09091 dm³ ≈ 3,49 mol/dm³. Takie obliczenia są istotne w chemii analitycznej i laboratoryjnej, gdzie precyzyjne przygotowanie roztworów ma kluczowe znaczenie dla uzyskania wiarygodnych wyników analiz chemicznych.
Wybór niepoprawnych odpowiedzi może wynikać z nieprawidłowego zrozumienia procesu obliczania stężenia molowego i roli gęstości roztworu. Na przykład, odpowiedzi sugerujące zbyt wysokie stężenia molowe mogą być wynikiem braku uwzględnienia objętości roztworu. Kluczowym krokiem w obliczeniach jest zrozumienie, że stężenie molowe definiuje ilość moli substancji w jednostce objętości roztworu. W przypadku roztworu 20% kwasu azotowego(V) istotne jest, aby poprawnie obliczyć masę kwasu w roztworze oraz odpowiednią objętość tego roztworu, której wartość można uzyskać poprzez podzielenie masy roztworu przez jego gęstość. Pomijanie tego kroku prowadzi do błędnych wniosków. Na przykład, jeśli ktoś obliczy masę 20 g kwasu, ale błędnie przyjmie objętość roztworu jako 1 dm³, uzyskałby stężenie molowe znacznie zawyżone, co nie ma odzwierciedlenia w rzeczywistości. Dodatkowo, przy obliczeniach warto pamiętać o odpowiednich jednostkach; każdy etap obliczeń powinien być dokładnie sprawdzany pod kątem jednostek, aby uniknąć pomyłek. W kontekście praktycznym, znajomość poprawnych metod obliczeniowych jest niezbędna w laboratoriach chemicznych, gdzie precyzyjne stężenia mają bezpośredni wpływ na wyniki eksperymentów, a błędy mogą prowadzić do niepoprawnych wyników analitycznych.