KWALIFIKACJA CHM3 - CZERWIEC 2016

PYTANIE NR 26.
Aby rozpuścić cukier w ilości 220 g w 100 g wody, należy podgrzać wodę do temperatury
Ilustracja przedstawia wykres rozpuszczalności różnych substancji chemicznych w wodzie w zależności od temperatury.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Z wykresu krzywej rozpuszczalności dla "cukier" odczytuje się, że 220 g cukru rozpuszcza się w 100 g wody w temperaturze ok. 30°C.
Następnie przelicza się tę temperaturę na Kelwiny: T = 30 + 273 = 303 K. Pozostałe wartości odpowiadają innym temperaturom (0°C, 50°C, 100°C).

Pełne wyjaśnienie:

Rozpuszczalność substancji stałych w wodzie zwykle zależy od temperatury i często rośnie wraz z jej wzrostem. Na krzywych rozpuszczalności przedstawia się, ile gramów danej substancji można maksymalnie rozpuścić w 100 g wody przy określonej temperaturze.

Aby rozwiązać zadanie, wykonuje się dwa kroki:

  1. Odczyt z krzywej rozpuszczalności cukru: na osi pionowej znajduje się rozpuszczalność w g/100 g wody. Dla wartości 220 g należy znaleźć przecięcie z krzywą oznaczoną "cukier", a następnie z osi poziomej odczytać temperaturę. Odczyt daje około 30°C.
  2. Przeliczenie °C na K: w chemii jednostką SI temperatury jest kelwin. Stosuje się relację T(K) = t(°C) + 273. Zatem dla 30°C: 303 K.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "323K." odpowiada 50°C. Taka temperatura nie wynika z odczytu punktu 220 g/100 g wody dla cukru; to typowy skutek błędnego odczytu osi lub "zaokrąglenia w górę".
  • "373K." to 100°C (temperatura wrzenia wody). Częsty błąd to automatyczne utożsamianie podgrzewania z doprowadzeniem do wrzenia, mimo że z wykresu wynika niższa temperatura wymagana do osiągnięcia danej rozpuszczalności.
  • "273K." to 0°C. Ta wartość pasuje do punktu bliskiego 180 g/100 g wody dla cukru, a nie do 220 g. Błąd wynika zwykle z pomylenia odczytu rozpuszczalności lub nieuwzględnienia, że rozpuszczalność rośnie z temperaturą.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź, czy odczytujesz właściwą krzywą (tu: "cukier") i czy rozumiesz jednostkę rozpuszczalności (g na 100 g wody). Na końcu upewnij się, że wynik jest w kelwinach, a nie w stopniach Celsjusza.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To maksymalna masa substancji (w gramach), która może się rozpuścić w 100 g wody w danej temperaturze. Jeśli rozpuszczalność wynosi 220 g/100 g wody, oznacza to roztwór nasycony: więcej substancji już się nie rozpuści (zwykle zacznie się wytrącać).
Wybierz krzywą właściwej substancji (np. "cukier"). Następnie na osi Y znajdź zadaną rozpuszczalność i poprowadź linię do przecięcia z krzywą. Z punktu przecięcia odczytaj temperaturę z osi X. To klasyczne zadanie z interpretacji wykresu.
Dla wielu ciał stałych rozpuszczanie ma charakter endotermiczny, więc podwyższenie temperatury sprzyja przechodzeniu cząsteczek do roztworu. W praktyce oznacza to, że w cieplejszej wodzie można przygotować bardziej stężony roztwór cukru bez krystalizacji.
Stosuje się prosty wzór: T(K) = t(°C) + 273. Np. 30°C odpowiada 303 K. Najczęstszy błąd to pozostawienie wyniku w °C lub dodanie 273 do wartości już podanej w kelwinach.
Nie. 373 K (100°C) jest potrzebne tylko wtedy, gdy zadanie tego wymaga. W wielu przypadkach wystarczy mniejsze podgrzanie, co wynika z wykresu rozpuszczalności. Na egzaminie trzeba odczytać temperaturę z krzywej, a nie zakładać wrzenia "z przyzwyczajenia".
Typowe pomyłki to: odczyt z niewłaściwej krzywej (inna substancja), pomylenie osi X i Y, złe jednostki (g/100 g wody vs g/L), oraz brak przeliczenia temperatury na kelwiny. Pomaga sprawdzenie, czy wynik ma sens fizyczny.
Należy odczytać z krzywej "cukier" temperaturę odpowiadającą rozpuszczalności 220 g/100 g wody. Z wykresu wychodzi około 30°C, a po przeliczeniu na kelwiny: 303 K. To minimalna temperatura wynikająca z odczytu.
Tak, szczególnie przy przygotowaniu roztworów nasyconych lub bardzo stężonych oraz przy planowaniu rozpuszczania substancji przed analizą. Wykres pomaga ocenić, czy wystarczy temperatura pokojowa, czy konieczne jest podgrzanie, a także przewidzieć krystalizację po ochłodzeniu.
Roztwór jest nasycony, gdy osiągnie rozpuszczalność odpowiadającą danej temperaturze, np. 220 g cukru na 100 g wody w okolicach 30°C. Dalsze dosypywanie cukru nie zwiększy stężenia w roztworze, tylko spowoduje pozostanie nadmiaru w postaci stałej.
Porównaj punkt z sąsiednimi wartościami: przy 0°C rozpuszczalność cukru jest wyraźnie mniejsza (około 180 g/100 g wody), więc 220 g wymaga wyższej temperatury niż 0°C. Jednocześnie 220 g nie wymaga aż 100°C, bo wtedy rozpuszczalność jest znacznie większa.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 44% zdających egzamin. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że pozostałe wartości odpowiadają innym temperaturom (0°C, 50°C, 100°C).

Źródła:

  • Wikipedia: Solubility (opis pojęcia, zależność od temperatury) https://en.wikipedia.org/wiki/Solubility - dostęp 2026-03-01
  • Wikipedia: Sucrose (informacje ogólne o sacharozie jako "cukrze") https://en.wikipedia.org/wiki/Sucrose - dostęp 2026-03-01
  • Wikipedia: Kelvin (definicja skali i relacja z °C) https://en.wikipedia.org/wiki/Kelvin - dostęp 2026-03-01

Materiały:

  • Podręcznik chemii ogólnej: rozdział o roztworach i rozpuszczalności
  • Zbiory zadań z interpretacji wykresów w chemii (krzywe rozpuszczalności)
  • Tabele i wykresy rozpuszczalności typowych soli i substancji organicznych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego