KWALIFIKACJA CHM6 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 35.
Ile gramów Na2CO3·10H2O należy odważyć w celu sporządzenia 500 cm3 0,2 molowego roztworu Na2CO3?
Ilustracja przedstawia fragment tekstu zawierający masy molowe dwóch związków chemicznych: Na2CO3·10H2O oraz Na2CO3.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Stężenie 0,2 mol/dm3 i objętość 500 cm3=0,5 dm3 dają liczbę moli: n=c·V=0,2·0,5=0,1 mol Na2CO3. Odważa się jednak hydrat Na2CO3·10H2O (M≈286 g/mol), więc m=n·M≈0,1·286=28,6 g.

Pełne wyjaśnienie:

Obliczenie masy odważki do sporządzenia roztworu przebiega w dwóch krokach: (1) wyznaczenie wymaganej liczby moli substancji w roztworze, (2) przeliczenie tej liczby moli na masę odważanej formy chemicznej (tu: hydratu).

Krok 1: liczba moli Na2CO3
Podane stężenie to 0,2 mol/dm3. Objętość 500 cm3 trzeba zamienić na dm3: 500 cm3=0,500 dm3. Następnie korzystamy z zależności:
n = c · V
n = 0,2 mol/dm3 · 0,5 dm3 = 0,1 mol. To oznacza, że w 500 cm3 roztworu ma znaleźć się 0,1 mola Na2CO3.

Krok 2: masa odważki hydratu
Pytanie dotyczy odważenia Na2CO3·10H2O. Jedna cząsteczka hydratu zawiera jeden "mol" Na2CO3 oraz 10 moli wody krystalizacyjnej, więc masa molowa hydratu jest większa niż bezwodnego węglanu sodu. Przybliżona masa molowa:
Na2CO3: 2·23 + 12 + 3·16 = 106 g/mol
10H2O: 10·18 = 180 g/mol
Razem: M ≈ 286 g/mol.

Teraz liczymy masę:
m = n · M
m = 0,1 mol · 286 g/mol = 28,6 g.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • Wartość 21,2 g może wynikać z niepoprawnej masy molowej (np. błędnie policzona woda krystalizacyjna) albo z pomyłki w stężeniu/objętości.
  • Wartość 10,6 g odpowiadałaby użyciu masy molowej bezwodnego Na2CO3 (0,1·106=10,6 g), czyli pominięciu faktu, że odważamy hydrat.
  • Wartość 57,2 g jest w praktyce podwojeniem poprawnej masy i często wynika z błędu w objętości (np. przyjęcie 1 dm3 zamiast 0,5 dm3) lub błędnego przeliczenia jednostek.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź, czy substancja jest bezwodna czy uwodniona (kropka i liczba H2O). To najczęstsza przyczyna różnic w wyniku.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Roztwór 0,2 molowy (0,2 M) ma stężenie 0,2 mola substancji w 1 dm3 (1 litrze) roztworu. To stężenie molowe, używane do obliczeń ilości substancji: n = c · V, gdzie V podaje się w dm3.
Pamiętaj, że 1 dm3 = 1000 cm3. Dlatego 500 cm3 to 500/1000 dm3, czyli 0,5 dm3. Ten krok jest kluczowy, bo stężenie molowe podaje się w mol/dm3.
Bo odważasz hydrat, czyli sól związaną z wodą krystalizacyjną. 1 mol Na2CO3·10H2O zawiera 1 mol Na2CO3, ale ma większą masę przez dodatkowe 10 moli H2O. Pominięcie tej wody zaniża wynik.
Stosuje się wzór n = c · V. Najpierw zamień objętość na dm3, bo c jest w mol/dm3. Przykład: c=0,2 mol/dm3, V=0,5 dm3 → n=0,1 mol. Dopiero potem liczysz masę: m=n·M.
Najczęściej: (1) liczenie masy dla bezwodnej soli zamiast hydratu, (2) brak przeliczenia cm3 na dm3, (3) zbyt wczesne zaokrąglanie mas molowych, (4) mylenie moli hydratu z molami wody krystalizacyjnej. Pomaga zapis: "1 mol hydratu = 1 mol soli".
Tak. Zapis "M" (molowość) jest skrótem od mol/dm3. W zadaniach egzaminacyjnych oba zapisy oznaczają to samo stężenie molowe. Ważne jest natomiast, by objętość we wzorze n=c·V podać w dm3, a nie w cm3.
Policz osobno sól i wodę: Na2CO3 ≈ 106 g/mol, a 10H2O = 10·18 = 180 g/mol. Razem ≈ 286 g/mol. Potem masa odważki to m=n·M. To podejście jest szybkie i minimalizuje ryzyko pomyłki w składnikach.
Gdy surowcem dostępnym w magazynie jest forma uwodniona (hydrat) albo gdy jest stabilniejsza w przechowywaniu. W praktyce technologicznej i kontroli jakości często przygotowuje się roztwory robocze z tego, co jest na stanie, dlatego trzeba umieć przeliczyć masę dla konkretnej postaci związku.
Oszacuj: potrzebujesz 0,1 mola, a masa molowa hydratu to ok. 286 g/mol. 0,1 mola to 1/10, więc masa powinna być ok. 28–29 g. Jeśli wychodzi ~10 g, to pewnie policzono bezwodny Na2CO3; jeśli ~57 g, najpewniej podwojono objętość lub liczbę moli.
Ćwicz schemat: jednostki → n=c·V → M → m=n·M. Zrób zestaw zadań z hydratami (np. siarczany, węglany) i pilnuj przeliczeń cm3/dm3. Warto też mieć opanowane szybkie liczenie mas molowych z mas atomowych.
info

Statystycznie 43% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Stężenie 0,2 mol/dm3 i objętość 500 cm3=0,5 dm3 dają liczbę moli: n=c·V=0,2·0,5=0,1 mol Na2CO3."

Źródła:

  • NIST Chemistry WebBook / Atomic Weights (tabela mas atomowych) – https://webbook.nist.gov/chemistry/ (dostęp: 2026-02-27)
  • PubChem Compound Summary: Sodium carbonate (Na2CO3) – molar mass – https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Sodium-carbonate (dostęp: 2026-02-27)
  • PubChem Compound Summary: Sodium carbonate decahydrate – molar mass – https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Sodium-carbonate-decahydrate (dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Podręcznik chemii ogólnej: dział o roztworach i stężeniach
  • Materiały dydaktyczne do technik analityki/technologii chemicznej: przygotowanie roztworów
  • Tablice chemiczne: masy atomowe pierwiastków i masy molowe związków

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego