Odpowiedź 0,1 mol/l jest poprawna, ponieważ stężenie molowe roztworu NaOH można obliczyć na podstawie zasady neutralizacji kwasu i zasady. W tym przypadku mamy roztwór kwasu solnego (HCl) o stężeniu 0,1 mol/l, który został użyty do zmiareczkowania roztworu NaOH. Ponieważ objętości obu roztworów (25 ml HCl i 25 ml NaOH) są równe, możemy zastosować równanie reakcji chemicznej HCl + NaOH → NaCl + H2O. Zgodnie z tym równaniem, jeden mol HCl reaguje z jednym molem NaOH, co oznacza, że liczba moli HCl jest równa liczbie moli NaOH. Zatem, mając 0,1 mol/l HCl i 25 ml, otrzymujemy 0,0025 mola HCl, co przekłada się na 0,0025 mola NaOH w 25 ml. Możemy więc obliczyć stężenie molowe NaOH: 0,0025 mola / 0,025 l = 0,1 mol/l. To wyjaśnia, dlaczego stężenie molowe NaOH wynosi 0,1 mol/l. Tego rodzaju analiza jest kluczowa w chemii analitycznej, gdzie precyzyjne obliczenia stężeń są niezbędne w celu uzyskania dokładnych wyników w badaniach laboratoryjnych oraz w przemyśle chemicznym, gdzie kontrola jakości produktów chemicznych wymaga znajomości dokładnych stężeń reagentów.
Wybór innych odpowiedzi może wynikać z nieporozumień dotyczących zasad neutralizacji oraz obliczeń stężenia molowego. Odpowiedzi takie jak 0,01 mol/l, 1 mol/l czy 0,001 mol/l sugerują różne błędne podejścia do tematu, które można zrozumieć analizując pojęcie stężenia molowego oraz równowagę reakcji chemicznych. Na przykład, stężenie 0,01 mol/l mogłoby sugerować błędne przeliczenie moli, które mogłoby wynikać z założenia, że stężenie HCl jest zbyt niskie wobec objętości roztworu NaOH. W rzeczywistości, przy użyciu 25 ml HCl 0,1 mol/l, nie można uzyskać tak niskiego stężenia NaOH, gdyż całkowita ilość reagentu reagującego wynosi 0,0025 mola. Z kolei stężenie 1 mol/l byłoby niemożliwe do osiągnięcia w tym przypadku, ponieważ wymagałoby większej ilości moli NaOH niż dostarczone przez równą objętość HCl, co narusza zasady równowagi reakcji, gdzie moli reagenta powinno być zgodnie z równaniem chemicznym. Odpowiedź 0,001 mol/l mogłaby być wynikiem błędnego podziału objętości na mole, co prowadzi do niepoprawnych wniosków o stężeniu. Kluczowe jest zrozumienie, że do obliczeń stężenia molowego należy używać prawidłowych wartości oraz zachować właściwe proporcje zgodnie z równaniem reakcji, co jest podstawą analizy chemicznej i ważnym aspektem w laboratoriach badawczych oraz w przemyśle chemicznym.