Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA CHM6 - STYCZEŃ 2022



PYTANIE NR 40.
Termiczne chlorowanie metanu prowadzi się w wysokiej temperaturze, stosując pięciokrotny nadmiar molowy metanu w stosunku do chloru. Który skład mieszaniny spełnia to wymaganie technologiczne?
Ilustracja przedstawia tabelę z danymi dotyczącymi składu mieszaniny gazów, które są istotne w kontekście technologii
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Pięciokrotny nadmiar molowy metanu względem chloru oznacza, że liczba moli CH4 w mieszaninie musi być równa 5·n(Cl2).
Poprawny wariant to ten, w którym stosunek molowy CH4:Cl2 wynosi dokładnie 5:1 (nie 1:5 ani "około 5").

Pełne wyjaśnienie:

Wymaganie "pięciokrotny nadmiar molowy metanu w stosunku do chloru" oznacza zależność:

n(CH4) = 5 · n(Cl2)

Inaczej mówiąc, na 1 mol chloru w mieszaninie powinno przypadać 5 moli metanu. W praktyce, aby zweryfikować wariant składu mieszaniny, należy:

  • odczytać (lub przeliczyć) liczby moli albo udziały molowe CH4 i Cl2,
  • ułożyć stosunek CH4:Cl2,
  • sprawdzić, czy po skróceniu daje on dokładnie 5:1.

Odpowiedź "III." jest poprawna, ponieważ odpowiada mieszaninie, w której metan występuje w pięciokrotnym nadmiarze molowym względem chloru, czyli spełnia warunek technologiczny n(CH4)/n(Cl2)=5.

Pozostałe warianty są błędne typowo z jednej z przyczyn: mają zbyt mały nadmiar metanu (stosunek mniejszy niż 5), mają nadmiar chloru (stosunek poniżej 1), albo przedstawiają odwrócony stosunek 1:5. W obliczeniach najczęściej popełnia się błąd polegający na myleniu stosunku molowego ze składem masowym lub na odwróceniu ułamka przy porównywaniu.

W kontekście procesowym stosowanie nadmiaru metanu może pomagać ograniczać niepożądane skutki uboczne związane z nadmiarem chloru i stabilizować przebieg procesu, ale w tym zadaniu kluczowe jest wyłącznie poprawne rozumienie i sprawdzenie proporcji molowych.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co oznacza pięciokrotny nadmiar molowy metanu względem chloru?
Oznacza to, że liczba moli metanu jest pięć razy większa niż liczba moli chloru: n(CH4)=5·n(Cl2). W praktyce na 1 mol Cl2 powinno przypadać 5 moli CH4, niezależnie od tego, czy skład podano w molach, czy jako udziały molowe.
Jak sprawdzić, czy skład mieszaniny spełnia stosunek CH4:Cl2 = 5:1?
Weź wartości dla CH4 i Cl2 (mole lub udziały molowe), ułóż iloraz n(CH4)/n(Cl2) i sprawdź, czy wynosi 5. Jeśli masz udziały molowe, postępuj identycznie, bo ich stosunek też odzwierciedla stosunek moli w mieszaninie.
Dlaczego w zadaniu liczy się stosunek molowy, a nie procent masowy?
Wymaganie technologiczne dotyczy nadmiaru molowego, czyli liczby cząsteczek (moli), które biorą udział w zderzeniach i reakcji. Procent masowy zależy od mas molowych (CH4 i Cl2 mają bardzo różne masy molowe), więc może wprowadzać w błąd przy ocenie nadmiaru.
Jakie są najczęstsze błędy przy zadaniach o nadmiarze molowym?
Najczęściej: (1) odwracanie stosunku 5:1 na 1:5, (2) mylenie udziału molowego z masowym, (3) wybór "największej liczby metanu" zamiast sprawdzenia, czy nadmiar jest dokładnie pięciokrotny, (4) nieuwaga w odczycie danych z tabeli/rysunku.
Czy z udziałów molowych można bezpośrednio wyliczyć stosunek molowy?
Tak. Udział molowy jest proporcjonalny do liczby moli w mieszaninie, więc x(CH4)/x(Cl2)=n(CH4)/n(Cl2). Wystarczy podzielić udział molowy metanu przez udział molowy chloru i porównać wynik z wartością 5.
Kiedy w praktyce procesowej stosuje się nadmiar jednego z reagentów?
Nadmiar reagentu stosuje się, gdy ma to uzasadnienie technologiczne, np. dla zwiększenia selektywności, ograniczenia skutków ubocznych, łatwiejszej kontroli przebiegu procesu lub bezpieczeństwa. W zadaniach egzaminacyjnych kluczowe jest jednak poprawne rozumienie definicji nadmiaru i proporcji molowych.
Jak przeliczyć zapis 5:1 na prostą zależność matematyczną?
Stosunek 5:1 oznacza, że n(CH4)/n(Cl2)=5, czyli n(CH4)=5·n(Cl2). Jeśli w danych masz np. 0,2 mola Cl2, to metanu powinno być 1,0 mola. Analogicznie działa to dla dowolnych jednostek ilości substancji.
Czy wynik zależy od tego, czy mieszanina jest podana w molach czy w procentach?
Zależy od rodzaju procentów. Jeśli są to procenty molowe (czyli udziały molowe), możesz porównywać je jak mole. Jeśli są to procenty masowe, nie da się bezpośrednio sprawdzić nadmiaru molowego bez przeliczenia na mole z użyciem mas molowych.
Jak rozpoznać w zadaniu, który składnik ma być w nadmiarze?
Trzeba czytać dosłownie: "nadmiar molowy metanu w stosunku do chloru" znaczy, że metan jest liczniejszy w ujęciu moli. Warto zapisać to jako nierówność/warunek: n(CH4) > n(Cl2), a następnie doprecyzować, że ma być dokładnie 5 razy większy.
Jak przygotować się do zadań z mieszanin gazów na egzaminie CHM.6?
Ćwicz szybkie tworzenie stosunków i przeliczeń: udziały molowe, stosunki molowe, nadmiar reagentu, bilanse. Pomaga schemat: odczyt danych → iloraz → porównanie z warunkiem. Trenuj też wychwytywanie "w stosunku do" (kierunek porównania).
info

Około 48% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Materiały:

  • Podręczniki/kompendia z technologii organicznej: rozdziały o halogenowaniu alkanów
  • Materiały dydaktyczne z obliczeń stechiometrycznych i bilansów molowych mieszanin gazów
  • Notatki z laboratoriów/ćwiczeń: obliczanie nadmiaru reagentu i dobór składu wsadu
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026

Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego