Kwalifikacja: CHM.04 - Wykonywanie badań analitycznych
Zawód: Technik analityk
Na zmiareczkowanie 10 cm3 roztworu KOH zużyto 10 cm3 0,1000-molowego roztworu H2SO4. Oblicz ilość KOH w badanej próbce w g/100 cm3.
| MK = 39 g/mol, MO = 16 g/mol, MH = 1 g/mol, MS = 32 g/mol |
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Odpowiedź 1,12 g/cm3 jest poprawna, ponieważ obliczenia opierają się na zasadzie neutralizacji kwasu siarkowego (H2SO4) z wodorotlenkiem potasu (KOH). W reakcji tej stosunek molowy reagentów wynosi 1:2, co oznacza, że na każdy mol H2SO4 przypada 2 mole KOH. W przypadku użycia 10 cm3 0,1000-molowego roztworu H2SO4, ilość moli kwasu wynosi 0,001 mol (10 cm3 x 0,1000 mol/dm3). Ponieważ potrzebujemy 2 moli KOH do zneutralizowania 1 mola H2SO4, ilość moli KOH wynosi 0,002 mol. Przy użyciu masy molowej KOH, wynoszącej około 56,11 g/mol, można obliczyć masę KOH w 10 cm3 roztworu, co daje 0,112 g. Jednak, aby uzyskać stężenie w g/100 cm3, należy pomnożyć wynik przez 10, co prowadzi do ostatecznego wyniku 1,12 g/cm3. Takie obliczenia są powszechnie stosowane w chemii analitycznej i mają kluczowe znaczenie w laboratoriach do określania stężeń substancji chemicznych w roztworach.
W przypadku udzielenia odpowiedzi, która nie jest równa 1,12 g/cm3, istnieje prawdopodobieństwo, że nieprawidłowo zrozumiałeś zasady stoichiometrii oraz neutralizacji kwasów i zasad. Na przykład, jeśli wybrałeś odpowiedź 0,002 g/cm3, mogło to wynikać z niepoprawnego przeliczenia ilości moli KOH, które są potrzebne do zneutralizowania H2SO4. Zastosowanie niewłaściwego stosunku molowego reagentów jest częstym błędem, ponieważ reakcja ta wymaga 2 moli KOH na 1 mol H2SO4, co oznacza, że na każdy mol kwasu przypada znacznie więcej wodorotlenku. Dodatkowo, niewłaściwe przeliczenie jednostek może prowadzić do błędnych wniosków. Z kolei odpowiedzi takie jak 0,0001 g/cm3 czy 0,112 g/cm3 mogą sugerować pomyłki związane z jednostkami lub zrozumieniem, jak przeliczać masy molowe na stężenia. Często studenci pomijają kluczowe kroki w obliczeniach, co skutkuje błędnymi wartościami. Niezrozumienie koncepcji stężenia w g/100 cm3 oraz właściwego przelicznika między jednostkami objętości a masą również przyczynia się do takich wyników. Aby uniknąć tych błędów, warto zwrócić uwagę na dokładne przeliczenia stoichiometryczne oraz zrozumienie relacji między reagentami w reakcjach chemicznych.