Kwalifikacja: CHM.06 - Organizacja i kontrolowanie procesów technologicznych w przemyśle chemicznym
Oblicz stężenie molowe kwasu siarkowego(VI), jeżeli gęstość roztworu wodnego zawierającego 98% masowych kwasu wynosi 1,84 g/cm3.
| MH2SO4 = 98g / mol |
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Aby obliczyć stężenie molowe kwasu siarkowego(VI), należy najpierw ustalić masę kwasu w danej objętości roztworu. Znając gęstość roztworu wynoszącą 1,84 g/cm³ oraz to, że roztwór zawiera 98% masowych kwasu, można obliczyć masę kwasu w 1 cm³ roztworu. W tym przypadku masa kwasu wyniesie 1,80 g (1,84 g/cm³ * 0,98). Następnie, korzystając z masy molowej kwasu siarkowego(VI) wynoszącej 98 g/mol, można obliczyć liczbę moli kwasu, dzieląc masę przez masę molową: 1,80 g / 98 g/mol = 0,0184 mol. Ponieważ obliczenia dotyczą 1 cm³ roztworu, konwertujemy tę wartość na dm³, co daje 18,4 mol/dm³. Takie obliczenia są kluczowe w chemii analitycznej i przemysłowej, gdzie precyzyjne stężenia roztworów są istotne dla reakcji chemicznych oraz jakości produktów. Stężenie molowe jest podstawowym parametrem w farmacji, chemii i biotechnologii, gdzie właściwe dozowanie substancji chemicznych ma kluczowe znaczenie dla skuteczności terapii i bezpieczeństwa.
W przypadku niepoprawnych odpowiedzi mamy do czynienia z typowymi błędami obliczeniowymi lub błędnym zrozumieniem pojęcia stężenia molowego. Pierwszym błędem jest wykorzystanie nieprawidłowych wartości gęstości lub masy kwasu. Na przykład, jeśli ktoś źle obliczy masę kwasu w 1 cm³ roztworu, może dojść do wniosku, że stężenie molowe jest bardzo małe, jak w przypadku 0,00184 mol/dm³. Tego rodzaju wyniki mogą wynikać z omyłkowego użycia gęstości roztworu jako gęstości czystego kwasu. Kolejny typowy błąd to pomylenie jednostek objętości przy przeliczaniu z cm³ na dm³. Na przykład, nieprawidłowe przeliczenie objętości prowadzi do błędnych wyników, jak w przypadku 1,84 mol/dm³, które sugeruje, że stężenie jest zbyt wysokie, co jest niezgodne z rzeczywistością. Ponadto, może pojawić się mylne przekonanie, że wysokie stężenie kwasu można osiągnąć bez uwzględnienia masy molowej. Zrozumienie tego, jak oblicza się stężenia molowe, oraz znajomość jednostek miary jest kluczowe dla właściwych obliczeń w chemii. Doświadczenie w obliczeniach oraz znajomość standardów może znacznie poprawić jakość pracy laboratoryjnej i wyników eksperymentalnych.