Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA CHM3 - PAŹDZIERNIK 2013



PYTANIE NR 14.
W tabeli zestawiono objętości molowe czterech gazów odmierzone w warunkach normalnych.
Dla którego spośród wymienionych w tabeli gazów objętość molowa najbardziej odchyla się od wartości obliczonej dla gazu doskonałego?
Ilustracja przedstawia tabelę, która jest częścią pytania egzaminacyjnego związanego z kwalifikacją zawodową TECHNIK
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W warunkach normalnych objętość molowa gazu doskonałego wynosi ok. 22,4 dm³/mol. Porównujemy więc odchylenia bezwzględne wartości z tabeli od 22,4: SO₂ (0,51), CHCl₃(para) (0,20), O₃ (0,80), NH₃ (0,32). Największą różnicę ma ozon.

Pełne wyjaśnienie:

W warunkach normalnych (0°C i 101325 Pa) z równania Clapeyrona PV=nRT wynika, że objętość molowa gazu doskonałego ma stałą wartość ok. 22,4 dm³/mol (często podaje się też 22,414 dm³/mol). Dlatego, aby sprawdzić, który gaz z tabeli najbardziej odbiega od modelu idealnego, nie porównujemy "kto ma największą lub najmniejszą objętość", tylko liczymy odchylenie od 22,4 dm³/mol.

Liczymy odchylenie bezwzględne |Vm(z tabeli) − 22,4|:

  • SO₂: |21,89 − 22,4| = 0,51 dm³/mol
  • CHCl₃(para): |22,60 − 22,4| = 0,20 dm³/mol
  • O₃: |21,6 − 22,4| = 0,80 dm³/mol
  • NH₃: |22,08 − 22,4| = 0,32 dm³/mol

Największe odchylenie ma zatem "Ozonu.", bo 0,80 dm³/mol jest największą z obliczonych różnic.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne? "Amoniaku." kusi, bo NH₃ ma silne oddziaływania (m.in. związane z polarnością), ale w danych z tabeli jego odchylenie (0,32) nie jest największe. "Chloroformu." (tu jako para) ma wartość powyżej 22,4, lecz różnica 0,20 jest mała. "Tlenku siarki(IV)." ma odchylenie 0,51, większe niż NH₃ i CHCl₃, ale nadal mniejsze niż dla O₃. Kluczowy na egzaminie jest wybór największej wartości bezwzględnej odchylenia, niezależnie od tego, czy wynik jest "w górę" czy "w dół".

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co to jest objętość molowa gazu?
Objętość molowa to objętość zajmowana przez 1 mol danej substancji w określonych warunkach temperatury i ciśnienia. Dla gazów jest szczególnie użyteczna, bo pozwala szybko przeliczać liczbę moli na objętość i odwrotnie, o ile znamy warunki odniesienia.
Jaką objętość molową ma gaz doskonały w warunkach normalnych?
W warunkach normalnych (0°C i 101325 Pa) gaz doskonały ma objętość molową około 22,4 dm³/mol (często spotkasz 22,414 dm³/mol). To wynika bezpośrednio z równania PV=nRT po podstawieniu tych warunków.
Jak obliczyć odchylenie objętości molowej od wartości idealnej?
Najprościej liczysz różnicę między wartością z tabeli a 22,4 dm³/mol, a potem bierzesz wartość bezwzględną: |Vm − 22,4|. Dzięki temu porównujesz "wielkość błędu" niezależnie od tego, czy wynik jest większy czy mniejszy od idealnego.
Dlaczego w zadaniu trzeba użyć wartości bezwzględnej?
Bez wartości bezwzględnej mógłbyś uznać, że tylko odchylenia "w dół" albo tylko "w górę" są istotne. Tymczasem pytanie dotyczy największego odchylenia, czyli największej różnicy co do modułu. To typowy "hak" egzaminacyjny w zadaniach porównawczych.
Co powoduje odchylenia gazów rzeczywistych od gazu doskonałego?
Gazy rzeczywiste różnią się od modelu idealnego, bo cząsteczki mają własną objętość oraz oddziałują ze sobą (np. siły van der Waalsa, oddziaływania dipolowe). Im silniejsze oddziaływania i im "większe" cząsteczki, tym częściej obserwuje się większe odchylenia.
Czy w warunkach wysokiego ciśnienia odchylenia od idealności rosną?
Tak. Przy wyższym ciśnieniu cząsteczki są bliżej siebie, więc rośnie znaczenie ich objętości własnej i oddziaływań międzycząsteczkowych. W praktyce przemysłowej oznacza to, że proste przeliczenia jak dla gazu doskonałego mogą dawać zauważalne błędy w obliczeniach pojemności i przepływów.
Jakie błędy najczęściej popełnia się w zadaniach o objętości molowej?
Najczęstsze potknięcia to: pomylenie objętości molowej z masą molową, porównanie samych liczb z tabeli zamiast różnic względem 22,4 dm³/mol, nieuwzględnienie wartości bezwzględnej oraz drobne błędy rachunkowe (np. 22,60 − 22,4 mylone z 0,60).
Dlaczego chloroform w tabeli jest opisany jako para?
Chloroform w temperaturze 0°C w typowych warunkach jest cieczą, więc aby mówić o jego objętości molowej jako gazu, rozpatruje się go jako parę. W zadaniu chodzi o porównanie zachowania w fazie gazowej, dlatego dopisek "para" jest istotny dla interpretacji danych w tabeli.
Gdzie w praktyce operatora instalacji chemicznej przydają się obliczenia gazowe?
Przydają się m.in. przy przeliczaniu ilości gazów w zbiornikach i rurociągach, ocenie wydajności dopływu gazu do aparatu, kontroli bilansów masy oraz przy analizie odchyleń wskazań pomiarowych (ciśnienie/temperatura/objętość). To pomaga bezpiecznie prowadzić proces i unikać przepełnień.
Jak na egzaminie najszybciej rozwiązać takie porównanie z tabelą?
Ustal wartość odniesienia (tu 22,4 dm³/mol), policz cztery różnice i od razu zapisuj je jako liczby dodatnie (moduł). Następnie wybierz największą z nich. Taka procedura minimalizuje ryzyko pomyłki znaku i pozwala działać szybko nawet pod presją czasu.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 42% zdających egzamin. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że w warunkach normalnych objętość molowa gazu doskonałego wynosi ok. 22,4 dm³/mol.

Źródła:

  • NIST Chemistry WebBook (SRD 69): gas constant R and thermochemical/physical reference data (STP conventions) — https://webbook.nist.gov/chemistry/ (accessed 2026-02-28)
  • IUPAC Gold Book: entry "standard temperature and pressure" / "standard state" (definitions used in chemistry) — https://goldbook.iupac.org/ (accessed 2026-02-28)
  • OpenStax Chemistry 2e, rozdział o gazach (prawo gazu doskonałego, objętość molowa w warunkach odniesienia) — https://openstax.org/details/books/chemistry-2e (accessed 2026-02-28)

Materiały:

  • Podręcznik do chemii fizycznej: gazy rzeczywiste, równanie Clapeyrona, warunki normalne
  • Tablice chemiczne/fizykochemiczne z definicjami STP i objętości molowej
  • Zadania rachunkowe z gazów: obliczanie odchylenia, praca z wartościami bezwzględnymi
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego