KWALIFIKACJA CHM5 - STYCZEŃ 2016

PYTANIE NR 15.
Określ, ile CO2 rozpuszcza się w 100 g wody o temperaturze 5°C
Ilustracja przedstawia wykres zależności rozpuszczalności dwutlenku węgla (CO2) w wodzie od temperatury.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Rozpuszczalność CO2 w wodzie zależy od temperatury i zwykle rośnie przy niższej temperaturze.
Aby poprawnie odpowiedzieć, trzeba znać/odczytać wartość dla 5°C wyrażoną na 100 g wody. Dla wskazanych danych poprawną wartością jest 0,3 g.

Pełne wyjaśnienie:

W pytaniu sprawdzana jest rozpuszczalność CO2 w wodzie w określonej temperaturze. Dla gazów rozpuszczonych w cieczach (w typowych warunkach) obserwuje się, że im niższa temperatura, tym większa rozpuszczalność – dlatego wartości w pobliżu 5°C są wyższe niż np. w temperaturze pokojowej.

Odpowiedź "0,3 g" jest prawidłowa wtedy, gdy przyjmujemy konkretny zestaw danych/tablę rozpuszczalności odnoszącą się do czystej wody i standardowych warunków pomiaru (w praktyce dydaktycznej zwykle zakłada się stałe ciśnienie odniesienia). W takim ujęciu należy po prostu odczytać lub znać wartość rozpuszczalności dla 5°C i przeliczenie jest już "wprost", bo pytanie dotyczy 100 g wody.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "0,1 g" i "0,2 g" odpowiadają zbyt małej rozpuszczalności jak na 5°C w zestawie danych, z którego pochodzi klucz; często wynikają z mylenia temperatur albo z intuicyjnego strzelania bez tabeli.
  • "0,4 g" jest zawyżone względem przyjętych danych; takie wartości mogłyby się pojawiać przy innych warunkach (np. innym ciśnieniu), ale nie w tym kluczu.

Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach o rozpuszczalności zawsze sprawdź, czy podano warunki (temperatura, czasem ciśnienie, skład roztworu). Gdy ich brakuje, w praktyce egzaminacyjnej odpowiedź zwykle wynika z tabeli/wykresu dołączonego do arkusza lub z przyjętych tablic szkolnych.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Rozpuszczalność CO2 w wodzie to ilość dwutlenku węgla, która może przejść do roztworu (osiągnąć stan równowagi) w określonych warunkach, głównie temperaturze i ciśnieniu. Podaje się ją np. jako g gazu na 100 g wody lub na 1 litr.
Wraz ze wzrostem temperatury cząsteczki mają większą energię i łatwiej opuszczają ciecz do fazy gazowej, dlatego dla wielu gazów (w tym CO2) rozpuszczalność w wodzie zwykle maleje przy wyższej temperaturze. W niskich temperaturach woda "trzyma" więcej gazu.
Najczęściej tak, bo konkretna wartość liczbowa zależy od danych źródłowych i warunków odniesienia. Jeśli arkusz nie zawiera tabeli/wykresu, zadanie zakłada znajomość wartości z tablic szkolnych. Na egzaminie warto szukać załączników lub karty wzorów.
Kluczowe jest ciśnienie (im wyższe, tym zwykle więcej CO2 się rozpuszcza) oraz skład wody (np. zasolenie). W środowisku znaczenie ma też pH i obecność jonów węglanowych, bo CO2 reaguje z wodą tworząc układ węglanowy.
g/100 g odnosi się do masy wody, a g/L do objętości. To nie to samo, choć dla wody w przybliżeniu 1 L ≈ 1 kg. W zadaniach egzaminacyjnych nie wolno jednak automatycznie mieszać jednostek, jeśli nie ma informacji o gęstości i warunkach.
Wody zimne mają zwykle większą zdolność rozpuszczania gazów, więc przy tej samej ekspozycji na atmosferę lub źródło CO2 mogą osiągać wyższe stężenia równowagowe. To ważne w ocenie sezonowych zmian chemizmu wód i procesów zakwaszania.
CO2 to dwutlenek węgla – gaz cieplarniany i jednocześnie składnik równowagi węglanowej w wodach. W ocenie stanu środowiska analizuje się jego emisje, pochłanianie przez ekosystemy oraz wpływ na pH wód (pośrednio poprzez tworzenie kwasu węglowego).
Typowe pomyłki to: mylenie kierunku wpływu temperatury, ignorowanie roli ciśnienia, mieszanie jednostek (g/100 g z g/L) oraz wybór odpowiedzi "na oko" bez odczytu z tabeli. Pomaga zapisanie danych i sprawdzenie, czy wynik jest realistyczny.
Nie. Jeśli warunki się zmienią (np. wzrośnie temperatura lub spadnie ciśnienie), CO2 może się wydzielać z wody (odgazowanie). Dodatkowo część CO2 może przechodzić w formy jonowe w układzie węglanowym, zależnie od pH.
Opanuj zależności jakościowe (wpływ temperatury i ciśnienia), poćwicz czytanie tabel/wykresów oraz zapamiętaj, że w zadaniach środowiskowych CO2 łączy się z tematami pH, układu węglanowego i wymiany gazowej woda–powietrze.
info

Statystycznie 60% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Według specjalistów z branży: "Rozpuszczalność CO2 w wodzie zależy od temperatury i zwykle rośnie przy niższej temperaturze.Aby poprawnie odpowiedzieć, trzeba znać/odczytać wartość dla 5°C wyrażoną na 100 g wody."

Materiały:

  • Podręcznik chemii fizycznej: rozdział o rozpuszczalności gazów i prawie Henry’ego
  • Tablice chemiczne/wykresy rozpuszczalności gazów w wodzie w funkcji temperatury
  • Materiały dydaktyczne z analityki środowiskowej dotyczące równowag gaz–ciecz

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego