KWALIFIKACJA CHM3 - STYCZEŃ 2019

PYTANIE NR 20.
Aby uzyskać roztwór CuSO4 o stężeniu 15%, należy zmieszać roztwory 10% i 20% w stosunku
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Stężenie 15% leży dokładnie pośrodku między 10% i 20%.
Aby uzyskać 15%, ilości roztworów muszą się równoważyć względem odchyłek: 15−10=5 i 20−15=5. Skoro odchyłki są równe, miesza się równe ilości roztworów 10% i 20%, czyli w stosunku 1:1.

Pełne wyjaśnienie:

Przy mieszaniu dwóch roztworów o różnych stężeniach korzysta się z zasady bilansu substancji rozpuszczonej: ilość (masa) CuSO4 wniesiona z obu roztworów ma dać po zmieszaniu roztwór o stężeniu 15%.

Najprościej zastosować metodę allegacji (średniej ważonej). Porównujemy, o ile stężenia "odstają" od wartości docelowej:

  • odchyłka roztworu 10% od 15%: 15−10 = 5
  • odchyłka roztworu 20% od 15%: 20−15 = 5

W allegacji ilości mieszanego roztworu są odwrotnie proporcjonalne do tych odchyłek. Skoro obie odchyłki są jednakowe (5 i 5), to potrzebne są równe ilości obu roztworów, czyli stosunek 1:1.

Kontrola rachunkowa (intuicyjna): gdy zmieszasz tyle samo 10% i 20%, średnia ważona wyniesie (10% + 20%)/2 = 15%.

Dlaczego pozostałe stosunki nie pasują? Stosunki nierówne (np. 2:1 albo 3:2) przesuwają wynik w stronę roztworu, którego jest więcej: przewaga 10% da stężenie poniżej 15%, a przewaga 20% da stężenie powyżej 15%. Ponieważ 15% jest dokładnie w połowie między 10% i 20%, jedyną mieszanką trafiającą w punkt jest mieszanie w równych częściach.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):

Użyj allegacji: policz odchyłki od celu 15%.

  • 15−10=5
  • 20−15=5

Stosunek ilości jest odwrotny do odchyłek, więc 5:5 daje 1:1. Oznacza to równe objętości (lub masy) obu roztworów.

Bo 15% jest dokładnie w połowie między 10% a 20%.

Gdy mieszasz równe ilości dwóch roztworów, wynik jest średnią ważoną z równymi wagami. Skoro odchyłki od 15% są takie same (po 5%), potrzebujesz po tyle samo każdego roztworu.

Allegacja to szybki sposób wyznaczania proporcji mieszaniny o zadanym stężeniu z dwóch roztworów.

Oparta jest na różnicach między stężeniami wyjściowymi a stężeniem docelowym. Im dalej roztwór od celu, tym mniejszej jego ilości potrzeba w mieszaninie.

W zadaniach szkolnych zwykle przyjmuje się, że można mieszać w stosunku objętości lub mas, bo rozumowanie opiera się na średniej ważonej.

W praktyce laboratoryjnej najbezpieczniej liczyć na masach i bilansie substancji, ale tutaj wynik pozostaje 1:1.

Zrób kontrolę przez średnią ważoną.

Jeśli mieszasz równe ilości 10% i 20%, to stężenie mieszaniny wynosi (10+20)/2 = 15%.

Dla nierównych proporcji wynik zawsze przesunie się w stronę roztworu, którego jest więcej.

Najczęstsze pomyłki to:

  • nieodwrócenie różnic (przypisanie większej ilości do większej różnicy)
  • brak kontroli przez podstawienie
  • mylenie procentów z ułamkami bez zachowania spójnych jednostek

Warto zawsze zrobić szybki test: wynik ma być między 10% a 20%.

Gdy masz dostępne roztwory wzorcowe lub magazynowe (np. 10% i 20%) i chcesz szybko przygotować roztwór roboczy.

To oszczędza czas, zmniejsza ryzyko ważenia małych mas substancji i ułatwia standaryzację pracy w analizie chemicznej.

W uproszczeniu: 15% oznacza, że w 100 jednostkach roztworu przypada 15 jednostek (najczęściej masy) CuSO4.

W analizie ważne jest, aby konsekwentnie trzymać się definicji stężenia (np. masowego) i przygotowywać roztwory zgodnie z procedurą.

Zastosuj allegację: policz różnice między stężeniami a celem, np. dla celu 12%: 12−10=2 i 20−12=8.

Stosunek ilości będzie odwrotny: roztwór 10% : roztwór 20% = 8:2, czyli 4:1.

Tak. Przyjmij ilości x i y roztworów 10% i 20%.

Warunek na stężenie: (0,10x + 0,20y)/(x+y) = 0,15.

Po przekształceniu wychodzi 0,05x = 0,05y, więc x=y, czyli stosunek 1:1.

info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 65% zdających egzamin. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że stężenie 15% leży dokładnie pośrodku między 10% i 20%.Aby uzyskać 15%, ilości roztworów muszą się równoważyć względem odchyłek: 15−10=5 i 20−15=5.

Źródła:

  • IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book) – hasło dotyczące stężenia i ułamka masowego (mass fraction), https://goldbook.iupac.org/ (dostęp: 2026-03-01)
  • OpenStax Chemistry 2e – rozdziały o stężeniach roztworów i obliczeniach mieszanin (Concentration units / Solution stoichiometry), https://openstax.org/details/books/chemistry-2e (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręcznik do chemii analitycznej: rozdziały o stężeniach i przygotowywaniu roztworów
  • Zadania rachunkowe z działu: stężenia procentowe i mieszanie roztworów
  • Materiały kursowe/arkusze ćwiczeń z metody allegacji

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego