Kwalifikacja: CHM.04 - Wykonywanie badań analitycznych
Zawód: Technik analityk
Ile miligramów wapnia (MCa = 40,0 g/mol) znajdowało się w analizowanym roztworze, jeśli do zmiareczkowania próbki wykorzystano 20 cm3 0,0100-molowego roztworu EDTA?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Aby obliczyć ilość wapnia w analizowanym roztworze, musimy uwzględnić reakcję między wapniem a EDTA. EDTA (kwas etylenodiaminotetraoctowy) jest silnym ligandem, który chelatuje jony metali, w tym wapnia. Znając stężenie roztworu EDTA oraz objętość, możemy obliczyć ilość moli EDTA użytego do miareczkowania. W tym przypadku użyto 20 cm³ roztworu o stężeniu 0,0100 mol/L. Przeliczając to na mole, otrzymujemy: 0,0100 mol/L × 0,020 L = 0,00020 mol EDTA. Ponieważ w reakcji EDTA z wapniem stosunek molowy wynosi 1:1, oznacza to, że mamy również 0,00020 mol Ca²⁺. Teraz możemy obliczyć masę wapnia, stosując wzór: masa = ilość moli × masa molowa. Wapń ma masę molową 40,0 g/mol, więc: 0,00020 mol × 40 g/mol = 0,008 g, co odpowiada 8,000 mg. Taki rodzaj analizy jest kluczowy w chemii analitycznej, gdzie precyzyjne oznaczanie stężeń składników ma ogromne znaczenie, na przykład w farmacji czy analizach środowiskowych.
W przypadku błędnych odpowiedzi, takich jak 0,800 mg, 0,008 mg czy 0,080 mg, można zauważyć, że często wynikają one z niepoprawnych obliczeń lub błędnego zrozumienia stosunku molowego pomiędzy reagentami. Wiele osób może nie uwzględnić przeliczenia jednostek, które mogą prowadzić do pomyłek. Na przykład, przeliczając 0,008 g wapnia na mg, uzyskujemy 8,000 mg, co jest prawidłowe, ale pomijając ten krok, można nieumyślnie zredukować wartość do 0,080 mg, co jest znaczną pomyłką. Ważne jest także zwrócenie uwagi na to, że przy wykonywaniu takich obliczeń nie można pominąć zrozumienia reakcji chemicznych zachodzących w procesie miareczkowania, w tym roli EDTA jako ligandu. Zrozumienie, jak różne stężenia i objętości reagentów wpływają na wyniki, jest kluczowe. Błędy mogą wynikać także z niepoprawnego stosowania wzoru na obliczanie masy, co często prowadzi do mylnego przeliczenia moles na masę. Z tego powodu zaleca się systematyczne sprawdzanie obliczeń i upewnienie się, że każdy krok jest dokładnie rozumiany, co w praktyce jest zgodne z najlepszymi praktykami w dziedzinie chemii analitycznej.