W celu sprawdzenia stężenia kwasu siarkowego(VI) odważono 1 g badanego kwasu i przeprowadzono analizę miareczkową, w której zużyto 20,4 cm3 roztworu NaOH. Stężenie procentowe badanego kwasu oblicza się ze wzoru:
Cp = (0,02452 · VNaOH / mp) · 100%
gdzie:
Cp – stężenie procentowe badanego kwasu, %
0,02452 – współczynnik przeliczeniowy, g/cm3
VNaOH – objętość roztworu NaOH zużyta w miareczkowaniu, cm3
mp – odważka badanego kwasu, g
W tym zadaniu kluczowe jest podstawienie danych do podanego wzoru i pilnowanie jednostek. Odważka badanego kwasu ma masę $m_p = 1\ g$, a w miareczkowaniu zużyto $V_{NaOH} = 20,4\ cm^3$ roztworu NaOH. Liczymy więc: $C_p = (0,02452 · 20,4 / 1) · 100% = 50,0208%$. Po zaokrągleniu do sensownej liczby cyfr znaczących otrzymujemy 50,0%. Współczynnik 0,02452 g/cm³ informuje, jaka masa H₂SO₄ odpowiada 1 cm³ użytego roztworu NaOH w danych warunkach oznaczenia. Czyli najpierw wyznaczamy masę czystego kwasu siarkowego(VI) w próbce, a dopiero potem przeliczamy ją na procent masowy względem całej odważki. Moim zdaniem najważniejsza praktyczna rzecz: nie wolno tu traktować objętości NaOH jako procentu ani pomijać mnożenia przez 100%. W laboratorium takie obliczenie jest typowe przy kontroli jakości surowców, np. sprawdzaniu, czy stężenie kwasu technicznego mieści się w specyfikacji. Dobra praktyka analityczna wymaga też zapisu wyniku z odpowiednim zaokrągleniem, najlepiej zgodnym z dokładnością pipety, biurety i odważki.
W tym obliczeniu łatwo wpaść w pułapkę, bo w zadaniu występują liczby 1 g, 20,4 cm³ oraz współczynnik 0,02452 g/cm³ i każda z nich coś znaczy. Wynik 2,45% zwykle bierze się z mechanicznego użycia samego współczynnika i pomnożenia go przez 100%, tak jakby zużyto tylko 1 cm³ NaOH. To pomija realną objętość titranta, a właśnie ona mówi, ile zasady przereagowało z kwasem. Wynik 20,4% jest z kolei typowym błędem polegającym na potraktowaniu objętości NaOH jako gotowego stężenia procentowego. Objętość z biurety nie jest procentem próbki, tylko danymi do przeliczenia stechiometrycznego. W praktyce laboratoryjnej taka pomyłka byłaby dość poważna, bo miareczkowanie opiera się na zależności ilościowej reakcji H₂SO₄ z NaOH, a nie na samej liczbie odczytanej z biurety. Wynik 5,02% najczęściej wynika z przesunięcia przecinka albo zgubienia mnożenia przez 100% w końcowym etapie. Po przemnożeniu $0,02452 · 20,4$ otrzymuje się około 0,500 g H₂SO₄ w 1 g próbki, czyli połowę masy próbki. A połowa masy to około 50%, nie 5%. Z mojego doświadczenia najlepiej zawsze rozpisać sens fizyczny działania: współczynnik razy objętość daje masę oznaczanego składnika, podział przez masę próbki daje ułamek masowy, a dopiero mnożenie przez 100% zamienia go na procent. To proste, ale bardzo pilnuje przed głupim błędem.