Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA CHM3 - STYCZEŃ 2022



PYTANIE NR 30.
W celu sprawdzenia stężenia kwasu siarkowego(VI) odważono 1 g badanego kwasu i przeprowadzono analizę miareczkową, w której zużyto 20,4 cm3 roztworu NaOH.
Stężenie procentowe badanego kwasu, obliczone na podstawie wzoru wynosi
Ilustracja przedstawia wzór matematyczny używany do obliczania stężenia procentowego badanego kwasu.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W miareczkowaniu wykorzystuje się stechiometrię reakcji:
H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O. Z objętości zużytego NaOH wyznacza się ilość NaOH, a następnie ilość H2SO4 (dzieląc przez 2). Po przeliczeniu na masę H2SO4 i odniesieniu do 1 g próbki otrzymuje się stężenie procentowe 50,0%.

Pełne wyjaśnienie:

W analizie miareczkowej (miareczkowaniu kwas–zasada) kluczowa jest stechiometria reakcji zobojętniania. Kwas siarkowy(VI) jest kwasem dwuprotonowym, dlatego do całkowitej neutralizacji 1 mola H2SO4 potrzeba 2 mole NaOH:

H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O

Tok rozumowania jest zawsze taki sam:

  • Najpierw z danych miareczkowania wyznacza się ilość substancji NaOH (na podstawie objętości zużytego roztworu oraz jego stężenia, zgodnie z wzorem n = c · V, przy V w dm3).
  • Następnie, korzystając z równania reakcji, przelicza się tę ilość na ilość H2SO4. Ponieważ współczynnik przy NaOH wynosi 2, ilość H2SO4 jest dwukrotnie mniejsza od ilości NaOH.
  • Kolejny krok to zamiana moli H2SO4 na masę H2SO4 (m = n · M).
  • Na końcu oblicza się stężenie procentowe masowe w próbce: (masa czystego H2SO4 / masa próbki) · 100%.

Odpowiedź "50,0%" jest zgodna z takim schematem obliczeń dla podanych danych w zadaniu i zastosowanego wzoru.

Pozostałe odpowiedzi odzwierciedlają typowe pomyłki:

  • "2,45%" oraz "5,02%" mogą wynikać z błędów jednostek (np. potraktowania cm3 jak dm3) albo z nieprawidłowego użycia masy molowej/zaokrągleń.
  • "20,4%" to częsty błąd intuicyjny, gdy ktoś myli objętość zużytego titranta (20,4 cm3) ze stężeniem procentowym i przenosi liczbę bez przeliczeń.

Na egzaminie warto pamiętać o dwóch kontrolach: (1) czy V na pewno jest w dm3, (2) czy uwzględniono, że H2SO4 dostarcza 2 protony, więc stosunek z NaOH nie jest 1:1.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co to jest analiza miareczkowa kwas–zasada?
To metoda oznaczania ilości/stężenia kwasu lub zasady przez reakcję zobojętniania z roztworem o znanym stężeniu. Mierzy się objętość titranta zużytą do osiągnięcia punktu końcowego (np. zmiany barwy wskaźnika), a potem liczy wynik ze stechiometrii reakcji.
Jak napisać równanie reakcji H2SO4 z NaOH do miareczkowania?
Równanie pełnej neutralizacji: H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O. Współczynnik "2" przy NaOH jest kluczowy, bo kwas siarkowy(VI) ma dwa protony zdolne do reakcji z jonami OH-.
Dlaczego w miareczkowaniu H2SO4 nie ma stosunku 1:1 z NaOH?
Bo H2SO4 jest kwasem dwuprotonowym. Jeden mol H2SO4 może oddać dwa protony, więc do ich zobojętnienia potrzeba dwóch moli OH-, czyli dwóch moli NaOH. Pominięcie tego daje wynik około 2 razy błędny.
Jak przeliczyć cm3 na dm3 w obliczeniach miareczkowania?
Trzeba pamiętać, że 1 dm3 = 1000 cm3. Dlatego objętość w cm3 dzieli się przez 1000, aby uzyskać dm3. To częsty punkt utraty punktów: użycie cm3 wprost we wzorze n = c · V zaniża lub zawyża wynik.
Co oznacza stężenie procentowe kwasu w próbce 1 g?
To procent masy czystego H2SO4 w całej masie próbki. Liczy się je jako (masa H2SO4 w próbce / 1 g) · 100%. Jeśli w próbce jest 0,5 g czystego H2SO4, to stężenie procentowe masowe wynosi 50%.
Czy można pomylić stężenie procentowe z objętością zużytego NaOH?
Tak, to bardzo typowy błąd. Liczba "20,4" pochodzi z objętości w cm3 i sama w sobie nie jest procentem. Dopiero po przeliczeniu na mole (z uwzględnieniem stężenia NaOH) i na masę H2SO4 można obliczyć procent masowy.
Jakie dane są zwykle potrzebne, aby policzyć stężenie z miareczkowania?
Zwykle potrzebujesz: objętości zużytego titranta, jego stężenia (np. mol/dm3), równania reakcji (stosunku molowego), masy lub objętości próbki oraz ewentualnie gęstości (gdy próbka była odmierzana objętościowo).
Jakie są najczęstsze błędy w zadaniach z miareczkowania na egzaminie?
Najczęściej: brak przeliczenia cm3 na dm3, nieuwzględnienie liczby protonów w kwasie (1:1 zamiast 1:2), pomylenie stężenia molowego z procentowym oraz zaokrąglanie na zbyt wczesnym etapie obliczeń.
Kiedy w przemyśle chemicznym sprawdza się stężenie H2SO4 miareczkowaniem?
Gdy trzeba skontrolować surowiec lub roztwór roboczy przed użyciem w instalacji, np. w procesach trawienia, neutralizacji, wytwarzania soli siarczanowych czy przygotowania kąpieli technologicznych. To element kontroli jakości i bezpieczeństwa procesu.
Jak sprawdzić sensowność wyniku procentowego bez pełnych obliczeń?
Warto zrobić kontrolę logiczną: wynik procentowy nie może przekraczać 100%, a dla próbki 1 g łatwo ocenić, ile gramów czystego składnika wynika z obliczeń. Jeśli wychodzi np. 0,02 g lub 2 g H2SO4, to sygnał błędu jednostek lub stechiometrii.
info

Około 33% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. bardzo trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że w miareczkowaniu wykorzystuje się stechiometrię reakcji:H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O.

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Miareczkowanie" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Miareczkowanie (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia (PL): "Kwas siarkowy(VI)" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Kwas_siarkowy(VI) (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia (PL): "Wodorotlenek sodu" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Wodorotlenek_sodu (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z chemii analitycznej: miareczkowania kwas–zasada (alkacymetria)
  • Zestawy zadań z obliczeń stechiometrycznych dla roztworów
  • Instrukcje laboratoryjne dotyczące przygotowania i mianowania roztworów NaOH
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego