KWALIFIKACJA CHM3 - STYCZEŃ 2015

PYTANIE NR 31.
Odczytaj stężenie roztworu kwasu siarkowego(VI) o gęstości 1,4 g/cm3, korzystając z zamieszczonego wykresu.
Ilustracja przedstawia wykres zależności gęstości roztworów wodnych od stężenia procentowego różnych substancji chemicznych.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Z wykresu zależności gęstości roztworu H2SO4 od stężenia należy znaleźć wartość dla gęstości 1,4 g/cm3 i odczytać odpowiadający jej procent. Dla tej gęstości krzywa wskazuje około 50%, więc wybiera się 50%.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu podano gęstość roztworu kwasu siarkowego(VI): 1,4 g/cm3. Należy skorzystać z dołączonego wykresu (zależność gęstości od stężenia) i wykonać odczyt odpowiadającego jej stężenia.

Jak wykonać odczyt krok po kroku:

  • Na osi gęstości (zwykle oś pionowa) odszukaj wartość 1,4 g/cm3.
  • Poprowadź linię pomocniczą do przecięcia z krzywą/tabelą na wykresie.
  • Z punktu przecięcia odczytaj na osi stężenia (zwykle oś pozioma) wartość procentową.
  • Jeśli punkt wypada między podziałkami, zastosuj przybliżoną interpolację i wybierz najbliższą odpowiedź.

Dla gęstości 1,4 g/cm3 wykres wskazuje stężenie około 50%, dlatego poprawną odpowiedzią jest 50%.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe:

  • 45% i 55% to wartości "sąsiednie", które mogą wynikać z niedokładnego odczytu (np. pomylenia podziałki lub zbyt agresywnego zaokrąglenia), ale nie odpowiadają punktowi dla 1,4 g/cm3 na wykresie.
  • 40% jest zbyt niskie w stosunku do wskazania krzywej dla tej gęstości i zwykle pojawia się, gdy odczyta się inną gęstość lub pomyli osie.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź opisy osi i jednostki. Wykresy gęstość–stężenie bywają zależne od temperatury, więc w praktyce technologicznej porównuje się wyniki dla temperatury, dla której przygotowano wykres lub dokonuje korekty według instrukcji zakładowej.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najczęściej chodzi o stężenie masowe (% m/m), czyli ile gramów H2SO4 przypada na 100 g roztworu. W praktyce technologicznej to standardowy sposób opisu "mocy" kwasu i ułatwia porównanie z wykresami oraz tabelami właściwości.
Odszukaj na osi gęstości wartość pomiaru, poprowadź linię do krzywej, a następnie z punktu przecięcia odczytaj odpowiadające stężenie na drugiej osi. Gdy punkt leży między działkami, wykonaj przybliżoną interpolację i wybierz odpowiedź najbliższą.
W roztworach kwasów i zasad gęstość zmienia się w sposób powtarzalny wraz ze składem. Dla H2SO4 istnieją opracowane tabele i wykresy, które mapują gęstość na stężenie, więc znając gęstość można szybko określić przybliżony % roztworu.
Tak. Gęstość zależy od temperatury, więc wykresy/tabele zwykle dotyczą określonej temperatury odniesienia. W praktyce należy mierzyć w temperaturze zbliżonej do odniesienia albo stosować korekty zgodnie z procedurą lub danymi producenta.
Typowe pomyłki to: odczyt z niewłaściwej osi, przeoczenie jednostek (g/cm3 vs kg/m3), zbyt szybkie zaokrąglenie do "ładnej" wartości oraz ignorowanie informacji o temperaturze wykresu. Pomaga rysowanie linii pomocniczych.
Areometr pozwala zmierzyć gęstość, ale do przejścia na stężenie potrzebujesz tabeli lub wykresu (oraz kontroli temperatury). W instalacjach stosuje się też densytometry procesowe, jednak zasada interpretacji danych pozostaje taka sama.
Najczęściej: g/cm3 oraz kg/m3. Trzeba umieć zauważyć, że 1 g/cm3 = 1000 kg/m3. Pomylenie jednostek przesuwa wynik odczytu i prowadzi do wyboru błędnego stężenia.
Wykresy technologiczne dla roztworów H2SO4 zwykle podają % masowe, ale należy sprawdzić opis osi i legendę. Jeśli na osi jest zapis typu "% (m/m)" lub "% wag.", to jest masowe. Brak opisu warto traktować jako ryzyko i czytać uważnie kontekst.
Są to wartości bliskie prawidłowej, więc kuszą przy niedokładnym odczycie. Wystarczy przesunąć się o jedną działkę, źle poprowadzić linię pomocniczą albo zaokrąglić "w górę", by wybrać 55%. Dlatego trzeba czytać skale i siatkę wykresu bardzo precyzyjnie.
Ćwicz odczyt z różnych typów wykresów (liniowe, krzywe, skale różne), ucz się kontrolować jednostki i temperaturę, a także trenuj szybkie szkicowanie linii pomocniczych. Dobrą praktyką jest też sprawdzanie, czy wynik ma sens procesowy (czy stężenie rośnie wraz z gęstością).
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 54% zdających egzamin. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Z wykresu zależności gęstości roztworu H2SO4 od stężenia należy znaleźć wartość dla gęstości 1,4 g/cm3 i odczytać odpowiadający jej procent."

Źródła:

  • Perry's Chemical Engineers' Handbook, dział: właściwości fizyczne roztworów (density–concentration data), wydania współczesne
  • CRC Handbook of Chemistry and Physics, hasła/tabele: właściwości roztworów kwasu siarkowego (gęstość w funkcji stężenia), wydania współczesne
  • Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, hasło: Sulfuric Acid (właściwości fizyczne i dane roztworów), wydania współczesne

Materiały:

  • Tablice/wykresy właściwości roztworów H2SO4 (gęstość–stężenie) stosowane w technologii chemicznej
  • Podstawy chemii fizycznej roztworów: gęstość, stężenia, wpływ temperatury
  • Instrukcje stanowiskowe do pomiaru gęstości (areometr/densytometr) w zakładzie

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego