Aby obliczyć, ile wody należy odparować z roztworu KCl o stężeniu 20% (150 g), aby uzyskać roztwór o stężeniu 50%, należy najpierw obliczyć ilość KCl w początkowym roztworze. Stężenie 20% oznacza, że w 100 g roztworu znajduje się 20 g KCl, zatem w 150 g roztworu będzie to: (150 g * 20 g) / 100 g = 30 g KCl. W nowym roztworze o stężeniu 50% ta sama ilość KCl (30 g) musi stanowić 50% całkowitej masy roztworu. Oznacza to, że całkowita masa nowego roztworu wynosi: 30 g / 0,5 = 60 g. Różnica w masie pomiędzy pierwotnym roztworem a nowym roztworem wynosi: 150 g - 60 g = 90 g. Zatem, aby uzyskać pożądane stężenie, należy odparować 90 g wody. Tego typu obliczenia są kluczowe w chemii analitycznej oraz w procesach laboratoryjnych, gdzie precyzyjne przygotowanie roztworów jest niezbędne do uzyskania wiarygodnych wyników eksperymentów.
Podczas rozważania, ile wody odparować z 150 g roztworu KCl o stężeniu 20%, aby uzyskać roztwór o stężeniu 50%, niektóre odpowiedzi mogą wydawać się atrakcyjne, ale zawierają istotne błędy. Na przykład, odparowanie 50 g wody może wydawać się logiczne, jednak takich obliczeń nie można przeprowadzić bez uwzględnienia rzeczywistej ilości substancji rozpuszczonej. 50 g odparowanej wody dałoby nam 100 g roztworu, co w rzeczywistości oznaczałoby zbyt niskie stężenie KCl. Podobne błędne wnioski można znaleźć w opcjach 60 g czy 30 g, które również nie uwzględniają zasady masy i stężenia. Aby zrozumieć, dlaczego te odpowiedzi są błędne, konieczne jest przyjrzenie się równaniu stężenia oraz podstawowym zasadom matematycznym związanym z obliczaniem masy i stężenia roztworów. W praktyce chemicznej, kiedy przygotowujemy roztwory, kluczowe jest, aby dobrze zrozumieć, ile substancji chemicznej i rozpuszczalnika jest zaangażowanych w danym procesie. Typowe błędy polegają na założeniu, że odparowanie pewnej ilości wody automatycznie prowadzi do osiągnięcia pożądanego stężenia, co nie jest prawdą, ponieważ stężenie wiąże się z proporcją masy substancji rozpuszczonej do całkowitej masy roztworu. Właściwe podejście wymaga dokładnych obliczeń i zrozumienia relacji między masą, objętością i stężeniem, co jest kluczowe w każdym laboratorium chemicznym.