KWALIFIKACJA CHM4 - WRZESIEŃ 2014

PYTANIE NR 15.
Twardość ogólna próbki wody wykorzystywanej do celów technologicznych wynosi 16,5°n, a jej twardość węglanowa 7,2°n. Wartość twardości stałej wynosi
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Twardość stała (niewęglanowa) jest różnicą między twardością ogólną a twardością węglanową (czasową).
Obliczenie: 16,5°n − 7,2°n = 9,3°n. Wynik jest mniejszy od twardości ogólnej, więc jest logicznie poprawny.

Pełne wyjaśnienie:

Twardość ogólna wody obejmuje łącznie związki wapnia i magnezu powodujące twardość. W praktyce analitycznej często rozróżnia się:

  • twardość węglanową (czasową) – związaną głównie z obecnością wodorowęglanów Ca i Mg; po ogrzewaniu może ulegać redukcji (stąd określenie "czasowa"),
  • twardość stałą (niewęglanową) – wynikającą z soli innych niż wodorowęglany (np. siarczanów, chlorków), które nie znikają przez samo gotowanie.

Kluczowa relacja definicyjna używana w zadaniach rachunkowych brzmi:

twardość stała = twardość ogólna − twardość węglanowa

W tym zadaniu:

  • twardość ogólna = 16,5°n,
  • twardość węglanowa = 7,2°n.

Wykonujemy odejmowanie:

16,5°n − 7,2°n = 9,3°n

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • 7,2°n – to wartość twardości węglanowej podana w treści; wybór tej liczby zwykle wynika z zakotwiczenia na danych wejściowych zamiast zastosowania zależności.
  • 16,5°n – to twardość ogólna; twardość stała jest tylko częścią twardości ogólnej, więc nie powinna być jej równa, jeśli twardość węglanowa jest dodatnia.
  • 23,7°n – przekracza twardość ogólną, co jest nielogiczne dla "składnika" twardości; taki wynik często powstaje po błędnym dodaniu 16,5 + 7,2.

Wskazówka egzaminacyjna: po obliczeniu sprawdź sens fizyczny: twardość stała musi być ≤ twardości ogólnej i ≥ 0. Taka kontrola szybko wyłapuje pomyłki rachunkowe.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Twardość ogólna opisuje łączną zawartość jonów wapnia i magnezu w wodzie, które powodują "twardość". W analizie laboratoryjnej jest to parametr zbiorczy, ważny m.in. dla wody technologicznej, bo wpływa na osady i działanie środków myjących.
Twardość węglanowa (czasowa) wynika głównie z obecności wodorowęglanów wapnia i magnezu. Nazywa się ją "czasową", bo przy ogrzewaniu część tej twardości może ulec zmniejszeniu (np. przez wytrącanie osadów), co ma znaczenie w instalacjach grzewczych.
Twardość stała (niewęglanowa) to ta część twardości ogólnej, która nie jest twardością węglanową. Jest związana z solami Ca i Mg innymi niż wodorowęglany (np. siarczany, chlorki). W praktyce odpowiada za twardość, której nie usuwa samo gotowanie.
Stosuje się prostą zależność definicyjną: twardość stała = twardość ogólna − twardość węglanowa. Potem wykonujesz zwykłe odejmowanie w tych samych jednostkach. Na końcu warto sprawdzić, czy wynik nie jest ujemny i nie przekracza twardości ogólnej.
Bo twardość ogólna jest sumą składowych (w praktyce: węglanowej i niewęglanowej). Twardość stała jest tylko jedną z części tej sumy, więc logicznie musi być mniejsza lub równa całości. Jeśli wychodzi większa, to zwykle znak błędu (np. dodawanie zamiast odejmowania).
Nie zawsze, ale w typowym układzie "ogólna + węglanowa → stała" odejmujesz, bo stała jest różnicą: ogólna minus węglanowa. Gdy zadanie pyta o inną składową, kluczowe jest rozpoznanie relacji między wielkościami, a dopiero potem dobór działania.
Najczęstsze błędy to: (1) wybranie liczby z treści bez obliczeń, (2) dodanie twardości zamiast odjęcia, (3) brak kontroli sensu wyniku (np. wynik większy od twardości ogólnej), (4) pomylenie nazwy "węglanowa/czasowa" z "stałą/niewęglanową".
Twardość bada się m.in. przy kontroli wody do kotłów, układów chłodzenia, mycia technologicznego i przygotowania roztworów. Parametr jest ważny, bo wpływa na odkładanie osadów (kamienia), korozję pośrednią i skuteczność detergentów. Laboratorium może oceniać też efekt uzdatniania.
Wykonaj szybki test logiczny: wynik twardości stałej powinien być nieujemny i nie większy od twardości ogólnej. Jeśli wyszło więcej niż ogólna, prawdopodobnie dodałeś liczby. Jeśli wyszło 0 lub wartość równa ogólnej, sprawdź, czy twardość węglanowa na pewno była dodatnia.
Opanuj definicje trzech pojęć (ogólna, węglanowa, stała) i naucz się jednej zależności: stała = ogólna − węglanowa. Ćwicz na krótkich zadaniach rachunkowych i zawsze dopisuj kontrolę sensu wyniku. To podnosi pewność i zmniejsza ryzyko pomyłki na egzaminie.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 63% zdających egzamin. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Twardość stała (niewęglanowa) jest różnicą między twardością ogólną a twardością węglanową (czasową).Obliczenie: 16,5°n − 7,2°n = 9,3°n."

Źródła:

  • Wikipedia (PL), "Twardość wody" (zależności: twardość ogólna, węglanowa i niewęglanowa), https://pl.wikipedia.org/wiki/Twardo%C5%9B%C4%87_wody - dostęp 2026-02-18
  • Encyclopaedia Britannica, "Hard water" (definicja i opis składowych twardości), https://www.britannica.com/science/hard-water - dostęp 2026-02-18
  • IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book), hasło dotyczące twardości wody (terminologia chemiczna), https://goldbook.iupac.org/ - dostęp 2026-02-18

Materiały:

  • Skrypty/rozdziały z analizy wody: definicje twardości ogólnej, węglanowej i niewęglanowej
  • Zadania rachunkowe z chemii analitycznej dotyczące parametrów wody
  • Materiały o interpretacji wyników badań wody technologicznej (kontrola procesu, dobór uzdatniania)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego