KWALIFIKACJA CHM2 - STYCZEŃ 2023

PYTANIE NR 19.
Dekarbonizacja wody wapnem polega na dawkowaniu do niej wody wapiennej, czyli nasyconego roztworu Ca(OH)2 o stężeniu 0,15%. Do zmiękczania w ten sposób 1000 dm3 wody przemysłowej należy przygotować 1 kg wody wapiennej.
Ile wodorotlenku wapnia należy przygotować do sporządzenia 1 kg wody wapiennej?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Stężenie 0,15% (m/m) oznacza 0,15 g substancji w 100 g roztworu.
W 1 kg (1000 g) wody wapiennej masa Ca(OH)2 wynosi: 0,15% · 1000 g = 0,0015 · 1000 g = 1,5 g. Dlatego poprawne jest 1,5 g Ca(OH)2.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu podano, że "woda wapienna" jest roztworem o stężeniu 0,15%. W typowych zadaniach egzaminacyjnych taki zapis interpretuje się jako stężenie procentowe masowe (m/m), czyli:

0,15% = 0,15 g substancji w 100 g roztworu.

Mamy przygotować 1 kg (czyli 1000 g) takiego roztworu. Obliczamy masę wodorotlenku wapnia jako procent masy całego roztworu:

m(Ca(OH)2) = 0,15% · 1000 g

Najpierw zamieniamy procent na ułamek: 0,15% = 0,15/100 = 0,0015.

Następnie mnożymy:

m = 0,0015 · 1000 g = 1,5 g.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 0,15 kg oznaczałoby 150 g substancji w 1 kg roztworu, czyli stężenie 15% (zbyt duże o rząd wielkości).
  • 1,5 kg przekracza masę całego roztworu (1 kg), więc jest fizycznie niemożliwe dla tej treści zadania.
  • 0,15 g odpowiadałoby 0,015% w 1 kg, czyli wynik jest 10 razy zaniżony; to typowy błąd wynikający z pominięcia przeliczenia 0,15% na ułamek 0,0015.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w odpowiedziach pojawiają się wartości w kg przy stężeniu ułamka procenta, warto szybko sprawdzić "rząd wielkości" (0,15% z 1000 g to pojedyncze gramy).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Stężenie 0,15% (m/m) oznacza, że na 100 g roztworu przypada 0,15 g substancji rozpuszczonej. To definicja procentu masowego: część masy składnika w całkowitej masie roztworu pomnożona przez 100%.
Najpierw zamień 1 kg na 1000 g. Potem zamień 0,15% na ułamek: 0,15/100 = 0,0015. Masa substancji = 0,0015 · 1000 g = 1,5 g. To proste użycie definicji stężenia masowego w procentach.
0,15 kg to 150 g. Gdyby w 1 kg roztworu było 150 g Ca(OH)2, stężenie wynosiłoby 150/1000 = 0,15 = 15%, a nie 0,15%. To typowy błąd polegający na potraktowaniu "0,15%" jak "0,15" bez podzielenia przez 100.
W większości zadań rachunkowych z technologii i chemii, jeśli nie podano inaczej, zapis "%" interpretuje się jako procent masowy (m/m). Gdy chodzi o procent objętościowy, zwykle pojawia się doprecyzowanie (v/v) albo kontekst mieszanin cieczy.
Woda wapienna zawiera Ca(OH)2, który dostarcza jonów OH- i Ca2+. W procesach uzdatniania pomaga usuwać składniki odpowiedzialne za twardość węglanową (związane z wodorowęglanami), prowadząc do wytrącania osadów i obniżenia alkaliczności. Szczegóły zależą od składu wody surowej.
Najczęstsze są: (1) brak zamiany 1 kg na 1000 g, (2) potraktowanie 0,15% jako 0,15 zamiast 0,0015, (3) mieszanie gramów z kilogramami w ostatnim kroku. Dobra praktyka to zapisanie jednostek przy każdej liczbie i kontrola rzędu wielkości wyniku.
Tak, orientacyjnie: 0,15% to bardzo mało, więc w 1 kg roztworu substancji będzie "kilka gramów", a nie setki gramów czy kilogramy. Dokładnie wychodzi 1,5 g. Taki szybki test pomaga wychwycić odpowiedzi nierealne (np. 0,15 kg lub 1,5 kg).
Gęstość jest potrzebna, gdy przechodzisz między objętością (dm3, L) a masą (kg, g). W tym zadaniu pytanie dotyczy 1 kg roztworu, więc można liczyć z procentu masowego bez gęstości. Gęstość byłaby kluczowa, gdyby podano tylko litry roztworu.
Roztwór nasycony to taki, w którym w danych warunkach (zwłaszcza temperaturze) nie da się rozpuścić więcej substancji bez pozostawania nadmiaru w postaci stałej. W praktyce oznacza to konieczność kontroli temperatury, mieszania i czasu kontaktu, aby roztwór miał stabilne właściwości.
Ćwicz głównie rachunki na: procent masowy, stężenie molowe, przeliczenia g↔kg i dm3↔kg oraz bilanse prostych procesów (dozowanie reagentów). Warto też rozumieć pojęcia: twardość, alkaliczność, dekarbonizacja i zmiękczanie, bo często pojawiają się w opisach technologicznych.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 67% zdających egzamin. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Stężenie 0,15% (m/m) oznacza 0,15 g substancji w 100 g roztworu.W 1 kg (1000 g) wody wapiennej masa Ca(OH)2 wynosi: 0,15% · 1000 g = 0,0015 · 1000 g = 1,5 g."

Źródła:

  • Wikipedia: "Stężenie procentowe" (definicja stężenia procentowego), https://pl.wikipedia.org/wiki/St%C4%99%C5%BCenie_procentowe - dostęp 2026-03-02
  • Wikipedia: "Woda wapienna" (pojęcie roztworu wodorotlenku wapnia), https://pl.wikipedia.org/wiki/Woda_wapienna - dostęp 2026-03-02
  • ChemLibreTexts: "Mass Percent" (definicja i przykład obliczeń % masowego), https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_Chemistry/Introductory_Chemistry_(CK-12)/05%3A_Solutions/5.03%3A_Percent_Composition - dostęp 2026-03-02

Materiały:

  • Podręcznik/notes z obliczeń chemicznych: stężenia roztworów (%, mol/dm<sup>3</sup>, ułamek masowy)
  • Materiały szkoleniowe z uzdatniania wody przemysłowej (twardość, alkaliczność, dekarbonizacja)
  • Karty charakterystyki i instrukcje BHP dotyczące Ca(OH)<sub>2</sub> (bez wchodzenia w przepisy, jako praktyka zakładowa)

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego