Kwalifikacja: CHM.04 - Wykonywanie badań analitycznych
Zawód: Technik analityk
Do zmiareczkowania próbki wodorotlenku sodu o objętości 25 cm3 wykorzystano 20 cm3 roztworu kwasu solnego o stężeniu 0,1020 mol/dm3. Jakie jest stężenie molowe roztworu NaOH?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Stężenie molowe roztworu NaOH można obliczyć na podstawie równania reakcji neutralizacji pomiędzy kwasem solnym (HCl) a wodorotlenkiem sodu (NaOH). Reakcja ta jest opisana równaniem: HCl + NaOH → NaCl + H2O. Z równania wynika, że na każde jedno mole HCl przypada jedno mole NaOH. W tej konkretnej sytuacji wykorzystano 20 cm³ roztworu HCl o stężeniu 0,1020 mol/dm³. Obliczając ilość moli HCl w tym roztworze, można zastosować wzór: ilość moli = stężenie (mol/dm³) × objętość (dm³). Przekształcając objętość z cm³ na dm³, otrzymujemy 0,020 dm³. Mnożąc stężenie przez objętość, uzyskujemy 0,00204 mol HCl. Ponieważ stosunek moli HCl do NaOH wynosi 1:1, ilość moli NaOH również wynosi 0,00204 mol. Aby obliczyć stężenie molowe NaOH, dzielimy ilość moli przez objętość roztworu NaOH w dm³: 0,00204 mol / 0,025 dm³ = 0,0816 mol/dm³. Taka analiza pokazuje, jak ważne jest zrozumienie stoichiometrii reakcji chemicznych w praktycznych zastosowaniach laboratoriami i przemyśle chemicznym, gdzie precyzyjne pomiary stężenia roztworów są kluczowe dla wielu procesów technologicznych.
W przypadku błędnych odpowiedzi, można zauważyć typowe nieporozumienia dotyczące obliczeń stężeń lub przekształceń jednostek. Często występuje mylenie jednostek objętości, gdzie użytkownicy mogą nieprawidłowo przeliczać objętości z cm³ na dm³, co prowadzi do błędnych wyników. Na przykład, jeśli ktoś oblicza stężenie NaOH, nie przeliczy objętości z cm³ na dm³, co skutkuje zaniżeniem wartości stężenia. Innym typowym błędem jest niepoprawne zastosowanie wzoru na obliczanie ilości moli, co wpływa na końcowy wynik. Warto również zwrócić uwagę na to, że niektórzy mogą zrozumieć, że stężenie HCl ma bezpośredni wpływ na stężenie NaOH bez uwzględnienia ich proporcji w reakcji. W rzeczywistości, jak pokazano w prawidłowym obliczeniu, ilość moli NaOH jest bezpośrednio związana z ilością moli HCl, a nie z objętościami roztworów. Dlatego kluczowe jest zrozumienie zasady neutralizacji i stoichiometrii reakcji chemicznych, aby poprawnie obliczać stężenia i unikać typowych błędów w rozwiązywaniu problemów chemicznych. Takie błędy mogą prowadzić do poważnych konsekwencji w laboratoriach oraz w przemyśle chemicznym, gdzie precyzja w obliczeniach jest niezbędna do zapewnienia skuteczności i bezpieczeństwa procesów chemicznych.