KWALIFIKACJA CHM4 - STYCZEŃ 2017

PYTANIE NR 39.
Korzystając ze wzoru, oblicz zawartość tlenu (w procentach nasycenia X) w próbce wody, jeżeli stężenie rozpuszczonego w niej tlenu wynosi 7,7 mg/dm3, a temperatura wody jest równa 284 K.
Ilustracja przedstawia wzór matematyczny oraz tabelę, które są częścią zadania egzaminacyjnego związanego z kwalifikacją
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Procent nasycenia tlenu liczy się jako stosunek stężenia zmierzonego do stężenia przy pełnym nasyceniu w tej samej temperaturze, pomnożony przez 100%. Najpierw przelicz 284 K na °C, potem z tabeli/załączonego wzoru odczytaj wartość nasycenia i oblicz X = (7,7 / cnasyc) · 100% ≈ 70%.

Pełne wyjaśnienie:

Procent nasycenia tlenu w wodzie informuje, jak blisko jest próbka do stanu równowagi (pełnego nasycenia) z tlenem w danej temperaturze. W praktyce laboratoryjnej korzysta się ze wzoru:

X = (c / cnasyc) · 100%

gdzie c to zmierzone stężenie tlenu rozpuszczonego w próbce (tu: 7,7 mg/dm3), a cnasyc to stężenie tlenu odpowiadające 100% nasycenia w tej samej temperaturze (wartość odniesienia odczytywana z tabeli/wykresu albo wyznaczana ze wzoru podanego w zadaniu).

Kluczowym krokiem jest poprawne dobranie cnasyc dla temperatury 284 K. Ponieważ wiele tabel jest podanych w °C, należy przeliczyć temperaturę: T[°C] = T[K] − 273 (w praktyce: −273,15). Po odczytaniu właściwej wartości nasycenia wykonuje się proste obliczenie procentowe.

Wynik 70% oznacza, że w próbce znajduje się ok. 70% tlenu w porównaniu do maksymalnej ilości, jaką woda mogłaby rozpuścić w tej temperaturze.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 60% odpowiadałoby zbyt małemu stosunkowi c do cnasyc; zwykle wynika to z odczytania nasycenia dla złej temperatury lub pomylenia wartości w tabeli.
  • 80% to częsty efekt błędu zaokrąglenia lub użycia nie tej wartości odniesienia (np. dla innej temperatury albo innej zasolenia/warunków, jeśli takie dane występują w tabeli).
  • 90% zwykle pojawia się, gdy ktoś pominie konwersję K → °C lub przyjmie zbyt małe cnasyc, co zawyża procent nasycenia.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź, czy tabela/wzór dotyczy wody słodkiej i jakiej jednostki używa (mg/dm3 vs mg/L), oraz czy temperatura jest w K czy w °C.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To informacja, jaki ułamek maksymalnego stężenia tlenu (przy 100% nasycenia w danej temperaturze) rzeczywiście jest rozpuszczony w próbce. Liczy się go ze wzoru: X = (c / cnasyc) · 100%.
Stosuje się zależność: T[°C] = T[K] − 273,15. Dla 284 K otrzymujesz temperaturę około 10,9°C (czyli w przybliżeniu 11°C). To potrzebne, gdy tabela nasycenia tlenu jest podana w °C.
Bo procent nasycenia porównuje wynik pomiaru z wartością maksymalną możliwą w tych samych warunkach. Bez cnasyc nie da się określić, czy np. 7,7 mg/dm3 oznacza 40%, 70% czy 95% nasycenia.
Zwykle odczytuje się cnasyc (stężenie tlenu przy 100% nasycenia) dla danej temperatury. W niektórych materiałach uwzględnia się też zasolenie lub ciśnienie, więc trzeba upewnić się, jakie warunki przyjęto w tabeli.
W typowych zadaniach z wodą przyjmuje się równoważność 1 dm3 = 1 L, więc mg/dm3 i mg/L są liczbowo takie same. Mimo to na egzaminie warto sprawdzić, czy nie ma dodatkowych założeń (np. gęstość inna niż 1).
Wraz ze wzrostem temperatury gazy zwykle gorzej rozpuszczają się w wodzie, bo rośnie energia cząsteczek i łatwiej "uciekają" do fazy gazowej. Dlatego do wyznaczenia % nasycenia zawsze potrzebujesz wartości odniesienia właściwej dla temperatury próbki.
Najpierw upewnij się, w jakiej jednostce jest temperatura (K czy °C). Potem znajdź najbliższy wiersz/kolumnę i sprawdź, czy tabela dotyczy tych samych warunków (np. woda słodka). Na końcu wykonaj szybki test sensowności: wynik % powinien być w granicach 0–100.
Oznacza, że w próbce jest wyraźnie mniej tlenu niż w wodzie w pełni nasyconej w tej temperaturze. Może to wynikać np. z procesów biologicznych zużywających tlen, ograniczonej wymiany gazowej lub podwyższonej temperatury (w porównaniu do warunków referencyjnych).
Zależy od polecenia i sposobu doboru wartości z tabeli. Jeśli odpowiedzi są podane jako pełne dziesiątki procent (60/70/80/90), zwykle wystarczy wynik zaokrąglony do najbliższej z tych wartości. W obliczeniach pośrednich warto zachować 2–3 cyfry znaczące.
Najczęstsze to: brak konwersji K → °C, odczyt nasycenia dla złej temperatury, pomylenie wzoru (odwrócenie ilorazu), nieuwaga w jednostkach oraz zbyt wczesne zaokrąglanie. Pomaga zapisanie wzoru i kontrola, czy wynik jest realistyczny.
info

Około 47% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Procent nasycenia tlenu liczy się jako stosunek stężenia zmierzonego do stężenia przy pełnym nasyceniu w tej samej temperaturze, pomnożony przez 100%."

Materiały:

  • Skrypty/rozdziały z chemii analitycznej środowiskowej dotyczące tlenu rozpuszczonego
  • Materiały dydaktyczne z przeliczeń: procenty, jednostki, konwersja temperatur
  • Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych: oznaczanie tlenu rozpuszczonego oraz interpretacja % nasycenia

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego