Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA CHM3 - CZERWIEC 2018



PYTANIE NR 25.
Wapno palone otrzymuje się w wyniku prażenia wapienia zgodnie z równaniem: CaCO3 → CaO + CO2 Ile kilogramów wapienia należy użyć, aby w wyniku jego prażenia otrzymać 7 kg wapna palonego, jeżeli wydajność reakcji wynosi 50%?
Masy molowe: MCa = 40 g/mol, MC = 12 g/mol, MO = 16 g/mol.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Oblicz masy molowe: CaCO3 = 40+12+3·16 = 100 g/mol, CaO = 40+16 = 56 g/mol.
Przy 50% wydajności, aby otrzymać 7 kg CaO, teoretycznie trzeba uzyskać 14 kg CaO. To daje n = 14000/56 = 250 mol CaO, a więc 250 mol CaCO3 (stosunek 1:1). Masa CaCO3 = 250·100 g = 25 000 g = 25,0 kg.

Pełne wyjaśnienie:

Reakcja prażenia (rozkładu termicznego) wapienia przebiega zgodnie z równaniem:

CaCO3 → CaO + CO2

Z równania wynika stosunek molowy 1 : 1 między CaCO3 i CaO: z 1 mola CaCO3 powstaje 1 mol CaO.

1) Wyznaczenie mas molowych z mas atomowych

  • M(CaCO3) = 40 + 12 + 3·16 = 100 g/mol
  • M(CaO) = 40 + 16 = 56 g/mol

2) Uwzględnienie wydajności 50%

Wydajność 50% oznacza, że rzeczywiście otrzymana masa produktu stanowi połowę masy teoretycznej. Skoro otrzymano 7 kg CaO, to masa teoretyczna CaO musiałaby wynieść:

mteor(CaO) = 7 kg / 0,50 = 14 kg

3) Obliczenie liczby moli CaO

14 kg = 14 000 g, więc:

n(CaO) = 14 000 g / 56 g/mol = 250 mol

4) Przejście na CaCO3 (stosunek 1:1) i masa wapienia

n(CaCO3) = 250 mol, zatem:

m(CaCO3) = 250 mol · 100 g/mol = 25 000 g = 25,0 kg

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • 12,5 kg – typowy błąd polega na błędnym zastosowaniu wydajności (np. pomnożeniu przez 0,5 zamiast podzieleniu) albo na niepełnym przeliczeniu mas molowych.
  • 37,5 kg – wynik może wynikać z mieszania kroków obliczeń lub przyjęcia niewłaściwego związku między masą CaCO3 i CaO (np. błędnej proporcji).
  • 50,0 kg – często jest efektem założenia, że przy 50% wydajności trzeba "podwoić" masę substratu bez poprawnej stechiometrii mas molowych (tu relacja mas nie jest 1:1).

Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach z wydajnością najpierw policz ilość produktu teoretyczną, a dopiero potem wróć do substratu przez równanie reakcji i masy molowe.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak obliczyć masę molową CaCO3 z podanych mas atomowych?

Dodaj masy atomowe pierwiastków z uwzględnieniem indeksów: CaCO3 ma 1 Ca, 1 C i 3 O.

M(CaCO3) = 40 + 12 + 3·16 = 100 g/mol. To kluczowy krok, bo potem przeliczasz masę na mole i używasz równania reakcji.

Dlaczego w reakcji CaCO3 → CaO + CO2 stosunek molowy CaCO3 do CaO wynosi 1:1?

W równaniu reakcji przed CaCO3 i CaO stoją współczynniki równe 1. Oznacza to, że z 1 mola CaCO3 powstaje 1 mol CaO (przy założeniu całkowitego przebiegu).

Stosunek molowy wynika z bilansu atomów, nie z mas.

Co oznacza wydajność reakcji 50% w obliczeniach stechiometrycznych?

Wydajność 50% oznacza, że otrzymujesz połowę tego, co wynika ze stechiometrii (wartości teoretycznej).

Jeśli masz masę rzeczywistą produktu, to aby policzyć masę teoretyczną, zwykle dzielisz przez 0,50. Dopiero na tej podstawie wyznaczasz ilość substratu.

Jak krok po kroku policzyć, ile wapienia potrzeba na 7 kg CaO przy 50% wydajności?
1) Policz M(CaO)=56 g/mol i M(CaCO3)=100 g/mol.
2) Uwzględnij wydajność: 7 kg / 0,50 = 14 kg CaO (teoretycznie).
3) Mole CaO: 14 000/56 = 250 mol.
4) Mole CaCO3: 250 mol.
5) Masa CaCO3: 250·100 g = 25 kg.
Dlaczego nie można przyjąć, że 7 kg CaO wymaga 7 kg CaCO3?

Mimo stosunku 1:1 w molach, masy molowe są różne: CaCO3 ma 100 g/mol, a CaO 56 g/mol.

To znaczy, że do uzyskania 1 mola CaO potrzeba 1 mola CaCO3, ale w kilogramach będzie to więcej substratu niż produktu (część masy ulatuje jako CO2).

Jakie błędy najczęściej popełnia się przy zadaniach z wydajnością reakcji?

Najczęstsze błędy to: pomijanie wydajności, odwrócenie działania (mnożenie zamiast dzielenia przez wydajność), mieszanie gramów z kilogramami oraz liczenie "na masy" zamiast na mole.

Pomaga trzymanie stałej kolejności: produkt teoretyczny → mole → stechiometria → masa substratu.

Kiedy w obliczeniach należy przeliczać kilogramy na gramy?

Przeliczaj na gramy wtedy, gdy używasz mas molowych podanych w g/mol. Dzięki temu jednostki się skracają i unikniesz błędu skali.

W tym typie zadania wygodnie jest: kg → g, obliczyć mole, a na końcu wrócić do kg.

Jak sprawdzić, czy wynik masy wapienia jest sensowny?
Możesz zrobić szybki test: przy 100% wydajności 7 kg CaO wymagałoby masy CaCO3 większej niż 7 kg (bo 100 g/mol → 56 g/mol). Przy 50% wydajności masa substratu musi być jeszcze większa. Wynik 25 kg spełnia te intuicyjne warunki.
Co dzieje się z masą, która "znika" podczas prażenia wapienia?

Podczas prażenia CaCO3 wydziela się CO2 jako gaz. Ta część masy opuszcza układ, dlatego masa stałego produktu (CaO) jest mniejsza niż masa użytego wapienia.

To nie "strata" w sensie błędu, tylko konsekwencja równania reakcji.

Jak przygotować się do zadań stechiometrycznych na egzamin technika analityka?

Ćwicz stały schemat: masy molowe → przeliczenie na mole → współczynniki stechiometryczne → powrót do masy, a na końcu poprawka na wydajność.

Warto rozwiązać zestaw zadań z rozkładów termicznych i reakcji z wydzieleniem gazu, bo tam łatwo o pomyłkę mas.

info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 43% zdających egzamin. trudne

Według specjalistów z branży: "Oblicz masy molowe: CaCO3 = 40+12+3·16 = 100 g/mol, CaO = 40+16 = 56 g/mol.Przy 50% wydajności, aby otrzymać 7 kg CaO, teoretycznie trzeba uzyskać 14 kg CaO."

Źródła:

  • IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW), "Standard Atomic Weights" (tabela mas atomowych) – https://ciaaw.org/atomic-weights.htm (dostęp: 2026-02-18)
  • NIST, "Atomic Weights and Isotopic Compositions" (dane o masach atomowych) – https://physics.nist.gov/cgi-bin/Compositions/stand_alone.pl (dostęp: 2026-02-18)
  • OpenStax Chemistry 2e, rozdział o stechiometrii i wydajności reakcji (percent yield) – https://openstax.org/details/books/chemistry-2e (dostęp: 2026-02-18)

Materiały:

  • Podręcznik do chemii ogólnej: dział "stechiometria" i "wydajność reakcji"
  • Tablice chemiczne: masy atomowe i masy molowe
  • Zbiór zadań z obliczeń chemicznych (reakcje rozkładu, wydajność procentowa)
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego