KWALIFIKACJA CHM6 - CZERWIEC 2015

PYTANIE NR 32.
Przeprowadzono badanie rozpuszczalności NaNO3 w wodzie w zależności od temperatury. Jak powinny być opisane osie współrzędnych wykresu znajdującego się w dokumentacji badań?
Ilustracja przedstawia wykres liniowy na siatce kartezjańskiej, który pokazuje zależność rozpuszczalności azotanu sodu
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Na wykresie rozpuszczalności w funkcji temperatury zmienną niezależną jest temperatura, więc opisuje oś X. Rozpuszczalność jest mierzonym wynikiem, więc trafia na oś Y. Skala osi X zawiera wartości ujemne, co wskazuje na °C (nie K), a zakres 500–2000 pasuje do zapisu w g/1000 g H2O.

Pełne wyjaśnienie:

W doświadczeniu "rozpuszczalność NaNO3 w wodzie w zależności od temperatury" eksperymentator ustawia temperaturę, a następnie mierzy, ile substancji może się rozpuścić. Z tego wynika podstawowa zasada opracowania danych:

  • zmienna niezależna (kontrolowana) jest na osi X,
  • zmienna zależna (mierzona) jest na osi Y.

Dlatego poprawny opis osi to: oś X – temperatura, oś Y – rozpuszczalność.

Dodatkowo można sprawdzić poprawność jednostek, patrząc na skale wykresu. Oś X ma wartości ujemne (np. około −20), co jest typowe dla stopni Celsjusza. Skala w kelwinach nie przyjmuje wartości ujemnych, więc opis "Temperatura [K]" nie pasuje do takiej osi.

Oś Y ma wartości rzędu 500–2000. Dla azotanu sodu rozpuszczalność rośnie wyraźnie wraz z temperaturą, a zapis w g/1000 g H2O daje właśnie liczby rzędu setek i tysięcy dla dobrze rozpuszczalnych soli. Zapis w g/100 g H2O byłby zwykle około 10 razy mniejszy liczbowo (rzędu 50–200), więc nie pasowałby do osi 500–2000.

Dlaczego pozostałe warianty opisów osi są błędne?

  • Warianty, w których na osi X wpisano rozpuszczalność, a na osi Y temperaturę, odwracają role zmiennych (to temperatura jest czynnikiem sterowanym).
  • Wariant z temperaturą w kelwinach kłóci się z ujemnymi wartościami na osi X.
  • Wariant z rozpuszczalnością w g/100 g H2O kłóci się z rzędem wielkości skali osi Y.

W praktyce przemysłu chemicznego poprawny opis osi jest ważny, bo wpływa na interpretację danych (np. przy projektowaniu krystalizacji lub doborze temperatury procesu).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Rozpuszczalność to maksymalna ilość substancji, która może rozpuścić się w określonej ilości rozpuszczalnika (np. wody) w danej temperaturze, tworząc roztwór nasycony. Dla soli takich jak NaNO3 rozpuszczalność zwykle rośnie wraz ze wzrostem temperatury.
Najpierw wskaż, co było zmieniane przez prowadzącego doświadczenie (zmienna niezależna) — to trafia na oś X. Następnie wskaż, co było mierzone jako wynik (zmienna zależna) — to trafia na oś Y. W badaniu rozpuszczalności w funkcji temperatury: X = temperatura, Y = rozpuszczalność.
Temperaturę zwykle ustawia się i kontroluje (np. termostatem), aby sprawdzić jej wpływ na rozpuszczalność. Rozpuszczalność jest skutkiem tych zmian i jest wyznaczana na podstawie pomiaru lub obserwacji roztworu nasyconego. To właśnie definiuje temperaturę jako zmienną niezależną.
Można, ale tylko gdy skala i zapis danych są z tym zgodne. Kelwiny nie przyjmują wartości ujemnych, więc jeśli na osi występują wartości poniżej zera, jednostką nie mogą być K. W praktycznych raportach laboratoryjnych często stosuje się °C, bo jest intuicyjne i powszechne w technologii.
Spójrz na rząd wielkości liczb na osi. Jeśli oś Y ma wartości np. 500–2000, to często odpowiada zapisowi w g/1000 g H2O. Gdyby jednostką było g/100 g H2O, liczby byłyby zwykle około 10 razy mniejsze (np. 50–200). To prosta kontrola sensowności jednostek.
Najczęstsze pomyłki to: zamiana osi (wynik na X, czynnik na Y), dopasowanie jednostek "nawykowo" (np. wybór K bez sprawdzenia skali), oraz mylenie zapisów rozpuszczalności g/100 g i g/1000 g. Warto zawsze sprawdzić, czy zakres liczb pasuje do wybranej jednostki.
Oznacza liczbę gramów substancji (np. NaNO3), która maksymalnie rozpuści się w 1000 g wody w danej temperaturze, tworząc roztwór nasycony. Taki zapis bywa wygodny dla substancji bardzo dobrze rozpuszczalnych, bo daje czytelną skalę liczbową na wykresie.
Wykresy rozpuszczalności stosuje się m.in. przy planowaniu krystalizacji (ochładzanie roztworu, aby wytrącić sól), doborze temperatury rozpuszczania surowców, ocenie ryzyka wytrąceń w instalacji oraz w kontroli jakości procesów przygotowania roztworów technologicznych.
Trzeba podać na osiach nazwę wielkości i jednostkę, np. "Temperatura [°C]" oraz "Rozpuszczalność [g/1000 g H2O]". Dobrą praktyką jest też tytuł wykresu i opis warunków (np. substancja, rozpuszczalnik). Najważniejsze: zachować spójność jednostek z zakresem skali.
Ćwicz rozpoznawanie zmiennej niezależnej i zależnej w typowych doświadczeniach (temperatura, czas, stężenie). Trenuj czytanie osi: zakresy, rzędy wielkości i jednostki. Pomaga też rozwiązywanie zadań z interpretacji wykresów procesowych (rozpuszczalność, krystalizacja, stężenie) spotykanych w technologii chemicznej.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 55% zdających egzamin. średnie

Eksperci podkreślają: "Na wykresie rozpuszczalności w funkcji temperatury zmienną niezależną jest temperatura, więc opisuje oś X."

Źródła:

  • IUPAC Gold Book: "solubility" (definicja pojęcia) https://goldbook.iupac.org/terms/view/S05749 (dostęp 2026-03-04)
  • Wikipedia: "Rozpuszczalność" (opis pojęcia i zależności od temperatury) https://pl.wikipedia.org/wiki/Rozpuszczalno%C5%9B%C4%87 (dostęp 2026-03-04)
  • Wikipedia: "Azotan sodu" (informacje ogólne i dane o rozpuszczalności) https://pl.wikipedia.org/wiki/Azotan_sodu (dostęp 2026-03-04)

Materiały:

  • Podstawy chemii ogólnej: roztwory i rozpuszczalność (rozdział o roztworach)
  • Materiały z metrologii/opracowania wyników: wykresy, zmienne, jednostki
  • Tablice/wykresy rozpuszczalności soli nieorganicznych w wodzie

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego