KWALIFIKACJA CHM3 - WRZESIEŃ 2014

PYTANIE NR 18.
Oblicz liczbę moli gazu, jaką można zebrać w pipecie gazowej o pojemności 500 cm3, jeżeli gaz będzie zbierany w warunkach normalnych. (W warunkach normalnych jeden mol gazu zajmuje objętość 22,4 dm3)
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W warunkach normalnych przyjmujemy objętość molową 22,4 dm3/mol. Najpierw przelicz 500 cm3 na dm3: 500 cm3 = 0,5 dm3. Liczba moli: n = V/Vm = 0,5/22,4 ≈ 0,022 mol, więc poprawne jest "0,022 mola".

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu trzeba obliczyć liczbę moli gazu, jaką można zebrać w naczyniu o znanej objętości, korzystając z podanej objętości molowej w warunkach normalnych.

Krok 1. Konwersja jednostek objętości
Podana objętość pipety to 500 cm3. Do porównania z 22,4 dm3/mol musimy mieć te same jednostki. Ponieważ 1 dm3 = 1000 cm3, to:
500 cm3 = 500/1000 dm3 = 0,5 dm3.

Krok 2. Zastosowanie zależności na liczbę moli
Skoro 1 mol zajmuje 22,4 dm3, to liczba moli w objętości V wynosi:
n = V / Vm.
Podstawiamy dane: n = 0,5 dm3 / 22,4 dm3/mol ≈ 0,0223 mol, co po zaokrągleniu daje 0,022 mol.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "0,002 mola" zwykle wynika z błędu dziesiętnego (np. potraktowania 500 cm3 jako 0,05 dm3 lub innej pomyłki w przeliczeniu).
  • "0,100 mola" jest za duże dla 0,5 dm3: 0,1 mola odpowiadałoby ok. 2,24 dm3 w przyjętych warunkach, czyli ponad cztery razy większej objętości.
  • "0,200 mola" jest jeszcze bardziej zawyżone: 0,2 mola odpowiadałoby ok. 4,48 dm3, co zdecydowanie nie mieści się w 0,5 dm3.

Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach na gazy najpierw sprawdź zgodność jednostek (cm3, dm3, m3). Dopiero potem wykonuj dzielenie przez objętość molową.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Użyj zależności: 1 dm3 = 1000 cm3. Dlatego 500 cm3 dzielisz przez 1000: 500/1000 = 0,5 dm3. To kluczowy krok, bo objętość molowa gazu bywa podawana w dm3/mol.
Objętość molowa to objętość, jaką zajmuje 1 mol gazu w określonych warunkach odniesienia (temperatura i ciśnienie). Pozwala szybko przeliczyć objętość gazu na liczbę moli wzorem n = V/Vm, bez używania równania Clapeyrona.
W wielu zadaniach szkolnych przyjmuje się wartość 22,4 dm3/mol jako objętość 1 mola gazu w umownych "warunkach normalnych". Ułatwia to rachunki stechiometryczne. W praktyce dokładna wartość zależy od przyjętej definicji temperatury i ciśnienia odniesienia.
Jeśli masz podaną objętość molową, zastosuj proporcję: n = V / Vm. Najpierw ujednolić jednostki (np. dm3). Potem wykonujesz jedno dzielenie. To typowy schemat na egzaminach dla technika analityka.
Najczęstsze pomyłki to: (1) brak przeliczenia cm3 na dm3, (2) przesunięcie przecinka o jedno miejsce, (3) podstawienie złej objętości (np. 500 zamiast 0,5), (4) zaokrąglenie wyniku zbyt wcześnie. Zawsze kontroluj rząd wielkości.
Tak, orientacyjnie: 22,4 dm3 to 1 mol, a 0,5 dm3 to ok. 1/45 tej objętości. 1/45 mola to ok. 0,022 mola. Taka kontrola pomaga wykryć odpowiedzi typu 0,1 lub 0,2 mola jako zbyt duże.
Gdy pobierasz próbkę gazu do pipety gazowej, strzykawki gazowej lub worka i musisz oszacować ilość substancji do dalszych obliczeń (np. stężenia, wydajności reakcji, bilansu). Przeliczenie V→n jest też przydatne przy przygotowaniu mieszanin gazowych.
W zadaniach z objętością molową najwygodniej używać dm3, bo Vm często jest podane w dm3/mol. cm3 jest typowe dla małych objętości aparatury, ale wtedy niemal zawsze trzeba wykonać konwersję na dm3 przed obliczeniami.
Bo 0,1 mola w przyjętych warunkach odpowiada ok. 2,24 dm3, a 0,2 mola ok. 4,48 dm3. Tymczasem pipeta ma tylko 0,5 dm3. Prosty test: jeśli wynik dawałby większą objętość niż naczynie, to jest błędny.
Ćwicz trzy elementy: (1) konwersje jednostek (cm3, dm3), (2) wzory n = m/M oraz n = V/Vm, (3) kontrolę rzędu wielkości. Warto rozwiązać serię krótkich zadań, aż przeliczenia staną się automatyczne i bezbłędne.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 66% zdających egzamin. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że w warunkach normalnych przyjmujemy objętość molową 22,4 dm3/mol.

Źródła:

  • IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book): "standard conditions for gases" (opis warunków standardowych i zależności objętości od warunków) — https://goldbook.iupac.org/terms/view/S05910 — dostęp 2026-02-27
  • NIST: CODATA value of the molar gas constant R (podstawa obliczeń gazów doskonałych i zależności objętości molowej od T i p) — https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?r — dostęp 2026-02-27
  • Wikipedia (PL): "Objętość molowa" (definicja i przykłady wartości w warunkach odniesienia, w tym 22,4 dm3/mol jako wartość szkolna) — https://pl.wikipedia.org/wiki/Obj%C4%99to%C5%9B%C4%87_molowa — dostęp 2026-02-27

Materiały:

  • Podręczniki chemii ogólnej: dział "mol, objętość molowa, stechiometria"
  • Zbiory zadań ze stechiometrii (zadania na przeliczanie V ↔ n)
  • Notatki/ściągi z przeliczeń jednostek (cm3, dm3, m3) używanych w laboratorium

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego