Aby otrzymać roztwór o stężeniu 50% (V/V), należy zmieszać roztwór etanolu o stężeniu 30% (V/V) z roztworem o stężeniu 70% (V/V) w stosunku 1:1. W praktyce oznacza to, że na każdą jednostkę objętości roztworu 30%, należy dodać równą jednostkę objętości roztworu 70%. Dzięki temu stężenie finalne etanolu będzie wynosiło dokładnie 50%, co jest wynikiem odpowiedniego zbilansowania ilości etanolu w obu roztworach. Stosując wzór na stężenie objętościowe, możemy to również przedstawić matematycznie: (0.3V1 + 0.7V2) / (V1 + V2) = 0.5, gdzie V1 to objętość roztworu 30%, a V2 to objętość roztworu 70%. Wypełnianie takich obliczeń jest powszechnie stosowane w laboratoriach chemicznych i przemysłowych, gdzie precyzyjne mieszanie substancji jest kluczowe dla uzyskania pożądanych właściwości produktu końcowego. Przykład zastosowania tej wiedzy znaleźć można w produkcji napojów alkoholowych, gdzie różne stężenia etanolu są używane do osiągnięcia określonych smaków i efektów. Zrozumienie tych zasad jest również istotne w kontekście regulacji prawnych dotyczących sprzedaży alkoholu, które często opierają się na określonych stężeniach substancji aktywnych.
Analizując błędne odpowiedzi, można zauważyć, że wiele osób może pomylić proporcje mieszanek, co prowadzi do niepoprawnych obliczeń stężenia. Przykładowo, w przypadku stężenia 2:1, myślenie może opierać się na założeniu, że większa objętość roztworu 30% skompensuje mniejsze stężenie, co jest jednak błędne. Mieszanie w takim stosunku prowadziłoby do zbyt niskiego stężenia etanolu, ponieważ roztwór 70% w mniejszej ilości nie byłby w stanie podnieść stężenia do 50%. Innym typowym błędem jest myślenie, że stosunek 1:2 daje odpowiednią mieszaninę, jednak to również prowadzi do zbyt dużej objętości roztworu 70%, co z kolei zwiększa stężenie końcowe powyżej 50%. Niektóre osoby mogą także mylić mieszanie z obliczaniem średnich arytmetycznych, co jest nieprawidłowe w kontekście stężeń objętościowych, ponieważ nie uwzględniają one różnicy w stężeniach. Kluczowym elementem w takich obliczeniach jest zrozumienie, że mieszając różne stężenia musimy znaleźć równowagę, która prowadzi do pożądanej wartości średniej, a takie podejście wymaga znajomości zasad chemii i matematyki. Przygotowywanie roztworów o określonych stężeniach jest powszechnie wykonywane w laboratoriach chemicznych oraz przemysłowych, gdzie precyzja jest istotna dla uzyskania pożądanych właściwości produktu końcowego.