KWALIFIKACJA CHM4 - CZERWIEC 2017

PYTANIE NR 10.
Na zmiareczkowanie 10 cm3 roztworu KOH zużyto 10 cm3 0,1000-molowego roztworu KOH zużyto 10 cm3 0,1000-molowego roztworu H2SO4. Oblicz ilość KOH w badanej próbce w g/100 cm3.
Ilustracja przedstawia prostokątną ramkę z cienkim, czarnym obramowaniem, umieszczoną na jednolitym, białym tle.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
H2SO4 jest kwasem dwuprotonowym, więc reaguje z KOH w stosunku 1:2. Z 10 cm3 0,1000 mol/dm3 kwasu: n=0,1000·0,010=0,001 mol, a n(KOH)=2·0,001=0,002 mol. To daje 0,112 g KOH w 10 cm3, czyli 1,12 g/100 cm3.

Pełne wyjaśnienie:

W miareczkowaniu obliczenia zaczyna się od liczby moli titranta (roztworu o znanym stężeniu), a następnie przechodzi do ilości analitu (badanej substancji) ze stechiometrii reakcji.

1) Równanie reakcji
H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O
To oznacza, że 1 mol H2SO4 zużywa 2 mole KOH.

2) Mole kwasu siarkowego(VI)
Objętość 10 cm3 to 0,010 dm3.
n(H2SO4) = c·V = 0,1000 mol/dm3 · 0,010 dm3 = 0,001 mol.

3) Mole i masa KOH w miareczkowanej próbce 10 cm3
Ze stosunku 1:2: n(KOH)=2·0,001=0,002 mol.
M(KOH)=56 g/mol, więc m = n·M = 0,002 · 56 = 0,112 g. To jest masa KOH obecna w 10 cm3 badanego roztworu.

4) Przeliczenie na wymaganą jednostkę g/100 cm3
Pytanie wymaga wyniku na 100 cm3, a 100 cm3 to 10 razy więcej niż 10 cm3.
Zatem: 0,112 g · 10 = 1,12 g/100 cm3.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 0,112 g/100 cm3 – to typowy błąd zakotwiczenia: jest to masa dla 10 cm3, ale nie została przeliczona na 100 cm3.
  • 0,002 g/100 cm3 – odpowiada liczbie moli (0,002) błędnie potraktowanej jak gramy albo pomija przeliczenie przez masę molową 56 g/mol.
  • 0,0001 g/100 cm3 – zwykle wynika z błędnej konwersji cm3↔dm3 (np. użycia 10 cm3 jako 0,00010 dm3) lub z omyłkowego przyjęcia innego stosunku stechiometrycznego.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź dwa miejsca: (1) współczynniki w równaniu reakcji, (2) czy wynik jest przeliczony dokładnie na tę objętość, która stoi w jednostce (tu: /100 cm3).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Użyj wzoru n = c·V, ale objętość wstaw w dm3. Najpierw przelicz: 10 cm3 = 0,010 dm3. Potem licz: n = 0,1000 mol/dm3 · 0,010 dm3 = 0,001 mol.
H2SO4 jest kwasem dwuprotonowym, czyli może oddać dwa protony H+. Każdy proton zobojętnia 1 mol OH-. Dlatego 1 mol H2SO4 zużywa 2 mole KOH: H2SO4 + 2KOH → …
To informacja, ile gramów substancji znajduje się w 100 cm3 roztworu. To nie jest gęstość (g/cm3). W praktyce to "masa na objętość" w wygodnej skali 100 cm3, często używanej w sprawozdaniach laboratoryjnych.
To prosta proporcja. Jeśli w 10 cm3 jest obliczona masa m, to w 100 cm3 (czyli 10 razy większej objętości) będzie 10·m, zakładając jednorodny roztwór. Najpierw policz masę w objętości miareczkowanej, a dopiero potem przelicz na wymaganą jednostkę.
Najczęstsze pułapki to: mylenie g/100 cm3 z g/cm3 (różnica 100×), przyjęcie błędnej stechiometrii 1:1 zamiast 1:2 dla H2SO4, oraz zatrzymanie się na masie dla 10 cm3 bez przeliczenia na 100 cm3.
W szkolnych i egzaminacyjnych obliczeniach przyjmuje się zwykle M(KOH) = 56 g/mol, bo M(K)=39, M(O)=16, M(H)=1, a suma to 39+16+1=56. Na egzaminie ważne jest, by używać wartości spójnych z tablicami/założeniami w zadaniu i nie mieszać zaokrągleń.
Pamiętaj: 1 dm3 = 1000 cm3. Zatem 10 cm3 to 10/1000 = 0,010 dm3. Dobry test kontrolny: jeśli cm3 jest "małe", to w dm3 wyjdzie liczba jeszcze mniejsza (z przecinkiem w lewo).
g/dm3 odnosi się do 1 dm3 = 1000 cm3, a g/100 cm3 do 100 cm3. Przeliczenie jest stałe: g/100 cm3 · 10 = g/dm3. Warto sprawdzać, jaka objętość stoi w mianowniku jednostki w poleceniu.
Miareczkowanie opiera się na ilościach molowych, bo równanie reakcji łączy reagenty właśnie w molach (stechiometria). Najpierw z c·V wyznaczasz mole titranta, potem ze stosunku stechiometrycznego mole analitu, a dopiero na końcu zamieniasz je na masę przez m = n·M.
Stosuj stały schemat: 1) n titranta z c·V (V w dm3), 2) stechiometria z równania reakcji, 3) masa z m=n·M, 4) przeliczenie na wymaganą objętość z jednostki (tu 100 cm3). Na końcu kontrola jednostek.
info

Około 60% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Eksperci podkreślają: "H2SO4 jest kwasem dwuprotonowym, więc reaguje z KOH w stosunku 1:2."

Źródła:

  • IUPAC Gold Book: Titration (definicja i terminologia), https://goldbook.iupac.org/terms/view/T06427 (dostęp 2026-03-14)
  • OpenStax Chemistry 2e: "4.3 Reaction Stoichiometry" (podstawy obliczeń stechiometrycznych), https://openstax.org/books/chemistry-2e/pages/4-3-reaction-stoichiometry (dostęp 2026-03-14)
  • NIST Chemistry WebBook: Potassium hydroxide (molar mass), https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C1310583 (dostęp 2026-03-14)

Materiały:

  • Podręcznik/rozdział z analizy objętościowej (miareczkowania kwas-zasada) i obliczeń stechiometrycznych
  • Zestawy zadań z alkalimetrii: dobór stosunku molowego i przeliczenia jednostek
  • Tablice chemiczne: masy atomowe i obliczanie mas molowych

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego