KWALIFIKACJA CHM6 - STYCZEŃ 2024

PYTANIE NR 18.
W tabeli przedstawiono temperatury wrzenia roztworów wodnych wybranych substancji o różnych stężeniach pod ciśnieniem atmosferycznym. Roztwór azotanu(V) sodu o stężeniu 15,61% wrze w temperaturze 102 °C.
Określ temperaturę wrzenia zatężanego roztworu, jeśli jego stężenie wzrośnie o 34,26%
Ilustracja przedstawia tabelę, która pokazuje zależność temperatury wrzenia od stężenia procentowego różnych substancji
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Najpierw wyznacz nowe stężenie po zatężeniu: 15,61% × (1 + 0,3426) ≈ 20,96%. Następnie odczytaj z tabeli temperaturę wrzenia roztworu azotanu(V) sodu dla stężenia ok. 21% pod ciśnieniem atmosferycznym. Z tabeli wynika 110°C, a pozostałe wartości nie pasują do tego stężenia.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu podano, że roztwór azotanu(V) sodu o stężeniu 15,61% wrze w 102°C (ciśnienie atmosferyczne) oraz że roztwór ma zostać zatężony, a jego stężenie ma wzrosnąć o 34,26%. Taki zapis standardowo oznacza wzrost względny, czyli pomnożenie stężenia przez współczynnik (1 + 0,3426).

1) Obliczenie nowego stężenia
c2 = 15,61% × 1,3426 ≈ 20,96% (w przybliżeniu ok. 21%).

2) Odczyt temperatury wrzenia z tabeli
Następnie należy przejść do tabeli (temperatura wrzenia w funkcji stężenia) i odczytać temperaturę odpowiadającą stężeniu około 21%. Z danych tabelarycznych dla tego stężenia wynika temperatura 110°C.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • 103°C i 105°C odpowiadają zbyt małemu wzrostowi temperatury wrzenia; mogłyby wynikać z błędnego założenia, że stężenie rośnie nieznacznie albo z niedokładnego odczytu/zaokrąglenia.
  • 101°C jest sprzeczne z informacją, że przy 15,61% roztwór wrze w 102°C; przy zwiększeniu stężenia (zatężaniu) temperatura wrzenia roztworu w tabeli jest wyższa, a nie niższa.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy pojawia się zapis "wzrośnie o X%", najpierw sprawdź, czy chodzi o wzrost względny (mnożenie przez 1 + X/100), a dopiero potem wykonuj odczyt z tabeli.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
"Wzrost o 34,26%" zwykle oznacza wzrost względny: nowa wartość = stara × (1 + 34,26/100). Dla 15,61%: 15,61 × 1,3426 ≈ 20,96%. Dopiero dla tak wyznaczonego stężenia odczytuje się temperaturę wrzenia z tabeli.
"Wzrośnie o X%" to wzrost względny (mnożenie przez 1 + X/100). "Wzrośnie o X p.p." to wzrost o punkty procentowe (dodawanie X do stężenia w %). W zadaniach z tabelami technologii roztworów to rozróżnienie decyduje o poprawnym odczycie wyniku.
W praktycznych tabelach technologicznych wraz ze wzrostem stężenia roztworu rośnie jego temperatura wrzenia przy stałym ciśnieniu. Wynika to z obniżenia prężności pary rozpuszczalnika i potrzeby osiągnięcia wyższej temperatury, aby ciecz zaczęła wrzeć.
Najpierw wyznacz stężenie po zatężeniu, a potem znajdź w tabeli najbliższy wiersz/kolumnę. Jeśli stężenie wypada między wartościami, w zadaniach szkolnych zwykle wybiera się najbliższą wartość tabelaryczną lub stosuje interpolację, o ile polecenie na to pozwala.
Najczęstsze pomyłki to: dodanie 34,26 do stężenia zamiast przemnożenia (mylenie % z p.p.), przepisanie złej jednostki (°C vs %), oraz "strzelanie" odpowiedzi blisko 102°C bez obliczenia nowego stężenia i bez odczytu z tabeli.
Jeśli zadanie opiera się na tabeli temperatur wrzenia w funkcji stężenia, zwykle nie trzeba liczyć z teorii (np. z własności koligatywnych). Kluczowe jest poprawne obliczenie nowego stężenia i rzetelny odczyt danych. Wzory są przydatne, gdy tabeli nie ma.
Takie dane wykorzystuje się przy doborze warunków odparowania i zatężania (wyparki, parowniki), w szacowaniu temperatur procesu przy danym stężeniu oraz w kontroli, czy instalacja pracuje zgodnie z kartą technologiczną. Ułatwia to szybkie decyzje operatorskie.
Punkt odniesienia to 102°C dla 15,61%. Po zatężeniu do ok. 21% temperatura wrzenia powinna być wyższa (nie niższa) przy tym samym ciśnieniu. Wartość 110°C jest wyraźnie większa, więc jest spójna z kierunkiem zmiany; 101°C byłoby nielogiczne.
Temperatura wrzenia zależy od ciśnienia, więc dane tabelaryczne muszą odnosić się do konkretnego warunku. Informacja o ciśnieniu atmosferycznym mówi, że nie uwzględnia się pracy w próżni ani podwyższonego ciśnienia. Dzięki temu odczyt z tabeli jest jednoznaczny dla tych warunków.
Ćwicz trzy kroki: (1) przeliczenia procentowe (wzrost/spadek), (2) czytanie tabel i wykresów (właściwy wiersz/kolumna, jednostki), (3) szybkie sprawdzanie sensu wyniku (czy rośnie/maleje zgodnie z opisem procesu).
info

Statystycznie 51% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że najpierw wyznacz nowe stężenie po zatężeniu: 15,61% × (1 + 0,3426) ≈ 20,96%.

Źródła:

  • OpenStax Chemistry 2e, rozdział "Solutions" (własności roztworów i zależności fizyczne), https://openstax.org/details/books/chemistry-2e - accessed 2026-03-01
  • Khan Academy (Chemistry) – dział o roztworach i własnościach koligatywnych (boiling point elevation), https://www.khanacademy.org/science/chemistry/solutions-and-mixtures - accessed 2026-03-01

Materiały:

  • Podręczniki z chemii fizycznej (własności koligatywne roztworów)
  • Zbiory zadań z obliczeń procentowych i stężeń roztworów
  • Materiały dydaktyczne z technologii procesów zatężania/odparowania

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego