Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA CHM2 - CZERWIEC 2017



PYTANIE NR 11.
Wsad do pieca szklarskiego składa się z CaCO3, Na2CO3 i piasku kwarcowego zmieszanych w proporcjach zapewniających stosunek wagowy tlenków CaO : Na2O : SiO2 = 15 : 15 : 70. Ile SiO2 należy odważyć, jeżeli w mieszaninie znajdzie się 53,6 kg CaCO3?
Ilustracja przedstawia prostokątną ramkę zawierającą dwa wzory chemiczne wraz z ich masami molowymi.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Z 53,6 kg CaCO3 powstaje CaO w stosunku mas molowych: m(CaO)=m(CaCO3)·M(CaO)/M(CaCO3)≈53,6·56,08/100,09≈30,0 kg.
Skoro CaO stanowi 15 części z 15:15:70, to masa całego zestawu tlenków wynosi 30,0/0,15=200 kg. Z tego SiO2 to 70%: 0,70·200=140 kg.

Pełne wyjaśnienie:

Zadanie dotyczy składu tlenkowego wsadu: podany jest stosunek mas tlenków CaO : Na2O : SiO2 równy 15 : 15 : 70. W praktyce oznacza to, że po przeliczeniu surowców na odpowiadające im tlenki (z uwzględnieniem rozkładu węglanów) masy tlenków mają się do siebie jak 15, 15 i 70.

Krok 1. Przeliczenie CaCO3 na CaO
Podczas topienia/rozkładu: CaCO3 → CaO + CO2. Z 1 mola CaCO3 powstaje 1 mol CaO, ale masa maleje, bo odchodzi CO2.

  • M(CaCO3) ≈ 100,09 g/mol
  • M(CaO) ≈ 56,08 g/mol

Masa tlenku wapnia z 53,6 kg węglanu:
m(CaO)=53,6 kg · 56,08/100,09 ≈ 30,0 kg.

Krok 2. Użycie proporcji 15 : 15 : 70
Jeżeli 15 części odpowiada 30,0 kg CaO, to 100% (15+15+70=100 części) odpowiada:
m(tlenków)=30,0/0,15 = 200 kg.

Krok 3. Wyznaczenie masy SiO2
SiO2 stanowi 70 części ze 100, czyli 70% masy zestawu tlenkowego:
m(SiO2) = 0,70 · 200 kg = 140 kg.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "53,6 kg" wynika z pominięcia faktu, że CaCO3 traci CO2 i nie jest równy masie CaO; to typowy błąd stechiometryczny.
  • "51,3 kg" może pochodzić z nieprawidłowego użycia proporcji (np. odniesienie 15:15:70 do surowców, a nie do tlenków) lub z błędnej masy molowej/zaokrągleń.
  • "250 kg" odpowiada sytuacji, gdy ktoś potraktuje 30 kg jako 12% lub 15% w niewłaściwej bazie (np. całego wsadu z CO2) albo pomyli udział 70% z inną podstawą obliczeń.

Poprawny wynik to 140 kg SiO2, bo wynika bezpośrednio z przeliczenia CaCO3 → CaO oraz z proporcji mas tlenków 15:15:70.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co oznacza stosunek wagowy tlenków CaO:Na2O:SiO2 w zestawie szklarskim?
Oznacza proporcje mas tlenków w przeliczeniu na skład tlenkowy wsadu (po rozkładzie węglanów). To nie są proporcje surowców, tylko tego, ile finalnie ma być CaO, Na2O i SiO2 w mieszaninie tlenków.
Jak przeliczyć masę CaCO3 na masę CaO w zadaniach stechiometrycznych?
Użyj zależności molowej z reakcji CaCO3 → CaO + CO2: 1 mol daje 1 mol. Następnie przelicz masy: m(CaO)=m(CaCO3)·M(CaO)/M(CaCO3). Kluczowe jest, że masa spada, bo odchodzi CO2.
Dlaczego w takich zadaniach nie można przyjąć, że CaCO3 ma tę samą masę co CaO?
Bo CaCO3 zawiera dodatkowo grupę CO3, która w procesie przechodzi w CO2 i ulatuje. W efekcie w mieszaninie tlenków zostaje tylko CaO. Zignorowanie ubytku CO2 daje zawyżone ilości tlenku i błędne proporcje.
Jak obliczyć masę SiO2, gdy znam masę CaCO3 i udziały tlenków 15:15:70?
Najpierw przelicz CaCO3 na CaO masami molowymi. Potem uznaj, że otrzymana masa CaO to 15% masy całego zestawu tlenków (bo 15+15+70=100). Z tego wylicz masę całkowitą tlenków i weź 70% na SiO2.
Kiedy w zadaniach o wsadzie szklarskim liczy się "zestaw tlenkowy", a nie wsad surowcowy?
Gdy w treści podane są udziały w formie tlenków (CaO, Na2O, SiO2). Wtedy podstawą bilansu jest masa tlenków po przemianach (np. rozkład węglanów). Masa wsadu surowcowego może być większa, bo część masy odchodzi jako CO2.
Czy Na2CO3 zawsze przelicza się na Na2O w podobny sposób jak CaCO3 na CaO?
W typowych zadaniach stechiometrycznych tak: przyjmuje się przejście Na2CO3 → Na2O + CO2 (1 mol na 1 mol) i stosuje stosunek mas molowych. W praktyce technologicznej mogą występować reakcje pośrednie, ale na egzaminie zwykle obowiązuje ten model.
Jakie błędy najczęściej robi się w obliczeniach proporcji 15:15:70?
Najczęściej: (1) myli się bazę i liczy procenty od masy surowców, a nie tlenków; (2) zapomina się zsumować części (tu 100) i błędnie traktuje 15 jako "15 kg"; (3) zaokrągla się zbyt wcześnie. Pomaga zapis: 15+15+70=100.
Jak sprawdzić, czy wynik masy SiO2 ma sens bez kalkulatora?
Oszacuj: z CaCO3 dostajesz ok. 56% masy jako CaO, więc z 53,6 kg będzie ~30 kg CaO. Skoro to 15% tlenków, całość to ~200 kg. Udział SiO2 to 70%, więc ~140 kg. Taki szybki test wyłapuje skrajne pomyłki.
Dlaczego w zadaniu nie trzeba znać masy Na2CO3, żeby policzyć SiO2?
Bo proporcje są podane dla całego zestawu tlenków, a masa CaO wyznacza skalę całej mieszaniny (jest "punktem odniesienia" dla 15%). Gdy znasz masę odpowiadającą 15 częściom, możesz wyznaczyć 100 części, a z nich 70 części SiO2 bez liczenia Na2O osobno.
Jak przygotować się do zadań rachunkowych CHM.2 z bilansów i stechiometrii?
Ćwicz schemat: reakcja → zależność molowa → masy molowe → proporcje. Zadbaj o tablice mas atomowych, ucz się rozpoznawać, czy liczone są surowce czy tlenki/produkty. Rozwiązuj krótkie serie zadań z rozkładu węglanów i z mieszanin procentowych.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 39% zdających egzamin. bardzo trudne

Źródła:

  • NIST Chemistry WebBook / Atomic Weights and Isotopic Compositions (do wyznaczania mas molowych pierwiastków): https://webbook.nist.gov/chemistry/atomic-weights/ - dostęp 2026-02-27
  • IUPAC, Standard Atomic Weights of the Elements (tabela mas atomowych; dokument/strona projektu): https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/ - dostęp 2026-02-27
  • ChemLibreTexts, temat: Carbonates and Thermal Decomposition (ogólna zasada rozkładu węglanów do tlenków i CO2): https://chem.libretexts.org/ - dostęp 2026-02-27

Materiały:

  • Podręcznik/rozdział z podstaw stechiometrii (obliczenia z mas molowych i reakcji rozkładu)
  • Materiały dydaktyczne o surowcach szklarskich i pojęciu "składu tlenkowego"
  • Zbiór zadań rachunkowych z chemii ogólnej (procenty masowe, proporcje, bilanse)
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego