Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA CHM4 - WRZESIEŃ 2014



PYTANIE NR 37.
Jeśli próbka ścieków wykazuje pH = 3, to stężenie jonów wodorowych wynosi
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
pH definiuje się jako pH = −log10[H+]. Dla pH = 3 mamy −log10[H+] = 3, więc [H+] = 10−3 mol/dm3 = 0,001 mol/dm3. Pozostałe wartości odpowiadają innym pH (np. 0,01 → pH 2).

Pełne wyjaśnienie:

W chemii analitycznej związek między pH a stężeniem (w praktycznych zadaniach: przybliżonym stężeniem molowym) jonów wodorowych opisuje definicja skali pH:

pH = −log10[H+]

Skala jest logarytmiczna, więc zmiana pH o 1 oznacza zmianę [H+] około 10-krotną. Aby obliczyć stężenie jonów wodorowych dla podanego pH, wykonuje się proste przekształcenie:

  • pH = 3
  • 3 = −log10[H+]
  • −3 = log10[H+]
  • [H+] = 10−3 mol/dm3
  • 10−3 = 0,001

Dlatego poprawna jest odpowiedź 0,001 mol/dm3.

Dlaczego pozostałe propozycje są błędne:

  • 0,03 mol/dm3 nie pasuje do pH=3, bo odpowiadałoby pH w przybliżeniu bliskiemu 1,5 (znacznie bardziej kwaśny roztwór). Częsty błąd to "dopasowanie" liczby z cyfrą 3.
  • 0,01 mol/dm3 odpowiada pH = 2, ponieważ 10−2 = 0,01. To typowa pomyłka o jeden rząd wielkości (o 1 jednostkę pH).
  • 0,003 mol/dm3 bywa wybierane przez skojarzenie z pH=3, ale stężenie w tej skali nie jest "3 razy coś", tylko potęga dziesięciu. pH nie jest proporcjonalne liniowo do [H+].

Wskazówka egzaminacyjna: zapamiętaj pary kontrolne: pH 1 → 0,1; pH 2 → 0,01; pH 3 → 0,001 (mol/dm3). To pozwala szybko wyłapać odpowiedzi odstające o rząd wielkości.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co to jest pH i co oznacza wartość pH = 3?
pH to miara kwasowości roztworu oparta na skali logarytmicznej. W uproszczeniu pH = 3 oznacza, że stężenie jonów wodorowych jest rzędu 10−3 mol/dm3, czyli roztwór jest wyraźnie kwaśny (znacznie bardziej niż pH 7).
Jak obliczyć stężenie jonów H+ z podanego pH?
Użyj zależności pH = −log10[H+]. Po przekształceniu dostajesz [H+] = 10−pH. Dla pH = 3: 10−3 = 0,001 mol/dm3.
Dlaczego pH jest skalą logarytmiczną, a nie liniową?
Zakres możliwych stężeń jonów H+ jest bardzo szeroki (wiele rzędów wielkości). Logarytm "kompresuje" te wartości, dzięki czemu łatwiej porównywać kwasowość. Różnica 1 jednostki pH oznacza około 10-krotną zmianę [H+].
Jak szybko zapamiętać zależność pH 1, 2, 3 od stężenia H+?
Pomaga prosty wzorzec: pH 1 → 0,1; pH 2 → 0,01; pH 3 → 0,001 (mol/dm3). To kolejne potęgi dziesięciu. Dzięki temu na egzaminie łatwo wychwycić odpowiedź przesuniętą o rząd wielkości.
Czy przy pH = 3 roztwór jest 3 razy bardziej kwaśny niż przy pH = 6?
Nie, bo pH nie jest liniowe. Różnica 3 jednostek pH (z 6 do 3) oznacza 103 = 1000 razy większe [H+] w przybliżeniu. To bardzo częsta pułapka wynikająca z intuicyjnego porównywania liczb.
Jakie błędy najczęściej robi się w zadaniach z pH i stężeniem H+?
Najczęściej: pomylenie znaku "minus" w definicji, przesunięcie o jeden rząd wielkości (np. 0,01 zamiast 0,001), oraz wybór liczby zawierającej "3" przy pH=3. Warto zawsze zapisać krok [H+] = 10−pH.
Czy pH zawsze liczy się ze stężenia jonów H+, a nie z aktywności?
W ujęciu formalnym pH wiąże się z aktywnością jonów, ale w typowych zadaniach szkolnych i egzaminacyjnych przyjmuje się przybliżenie przez stężenie molowe [H+]. To uproszczenie jest akceptowane, jeśli nie podano informacji o współczynnikach aktywności.
Kiedy w laboratorium technika analityka wykorzystuje się obliczenia pH?
Obliczenia pH są przydatne m.in. przy przygotowaniu buforów, planowaniu miareczkowań kwas–zasada, kontroli neutralizacji ścieków i ocenie zgodności próbek z wymaganiami procesu. Pozwalają też szybko sprawdzić, czy odczyt pH-metru ma sensowny rząd wielkości.
Jak przeliczyć zapis 10−3 na liczbę dziesiętną w zadaniu?
10−3 to jedna tysięczna, czyli 0,001. Ogólna zasada: wykładnik ujemny przesuwa przecinek w lewo o tyle miejsc, ile wynosi wartość wykładnika. To kluczowe w zadaniach, gdzie odpowiedzi różnią się o rzędy wielkości.
Czy pH ścieków równe 3 jest typowe i co może oznaczać w praktyce?
pH = 3 oznacza silnie kwaśny odczyn. W praktyce może wskazywać na dopływ ścieków przemysłowych lub awarię/rozregulowanie procesu. Dla analityka to sygnał, by rozważyć neutralizację przed dalszymi analizami oraz dobrać materiały i procedury odporne na kwaśne środowisko.
info

Około 55% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Według specjalistów z branży: "pH definiuje się jako pH = −log10[H+]."

Źródła:

  • IUPAC Gold Book: "pH" (definicja) https://goldbook.iupac.org/terms/view/P04524 (dostęp 2026-03-02)
  • OpenStax Chemistry 2e: rozdział o kwasach i zasadach (pH i obliczenia pH) https://openstax.org/books/chemistry-2e/pages/14-6-the-ph-scale (dostęp 2026-03-02)
  • ChemLibreTexts: "pH, pOH, and the pH Scale" (zależność pH = −log[H+]) https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map%3A_Chemistry_-_The_Central_Science_(Brown_et_al.)/16%3A_Acids_and_Bases/16.3%3A_The_pH_Scale (dostęp 2026-03-02)

Materiały:

  • Podręcznik do chemii analitycznej: rozdział o pH, kwasowości i zasadach
  • Zadania rachunkowe z pH/pOH i stężeń jonowych (arkusze maturalne/kwalifikacyjne)
  • Materiały IUPAC dot. definicji pH (ujęcie formalne: aktywność vs stężenie)
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego