Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA CHM6 - PAŹDZIERNIK 2016



PYTANIE NR 31.
Wykonano pomiar gęstości wodnego roztworu kwasu siarkowego(VI). Jakie stężenie ma roztwór poddany badaniu, jeżeli jego gęstość w temperaturze 20°C wynosi 1,8312 g/cm3?
Ilustracja przedstawia tabelę z danymi dotyczącymi wodnych roztworów kwasu siarkowego(VI).
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Stężenie roztworu kwasu siarkowego(VI) wyznacza się z tablic/wykresów zależności gęstości od stężenia w podanej temperaturze.
Gęstość 1,8312 g/cm3 w 20°C odpowiada roztworowi ok. 94% (m/m). Pozostałe wartości są dla wyraźnie mniejszej lub większej gęstości.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu podano gęstość wodnego roztworu H2SO4 oraz temperaturę odniesienia 20°C. Dla roztworów kwasów (szczególnie stężonych) gęstość silnie zależy zarówno od stężenia, jak i od temperatury, dlatego warunek "w 20°C" jest kluczowy.

Aby uzyskać stężenie w % (m/m), stosuje się tablice fizykochemiczne lub wykresy "gęstość–stężenie" opracowane dla H2SO4. Odczyt polega na znalezieniu w tablicy gęstości najbliższej wartości 1,8312 g/cm3 (czasem potrzebna jest interpolacja między dwiema pozycjami) i przypisaniu jej odpowiadającego stężenia masowego.

Odpowiedź "94% (m/m)" jest poprawna, ponieważ dla 20°C taka gęstość odpowiada typowemu zakresowi roztworów bardzo stężonych, lecz jeszcze nie "prawie bezwodnych".

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują:

  • "91% (m/m)" – to stężenie jest niższe, a więc roztwór zawiera więcej wody; w konsekwencji jego gęstość przy 20°C byłaby mniejsza niż 1,8312 g/cm3.
  • "80% (m/m)" – znacznie bardziej rozcieńczony roztwór ma wyraźnie mniejszą gęstość; wybór tej opcji zwykle wynika z pominięcia tablic i kierowania się samą intuicją.
  • "97% (m/m)" – roztwór bliższy bezwodnemu ma inną (zwykle większą) gęstość; ta odpowiedź jest typową pułapką "im większa gęstość, tym bliżej 100%", bez sprawdzenia rzeczywistej zależności z danych.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź, czy odczyt dotyczy tej samej temperatury co w zadaniu (20°C), i czy procent jest podany jako m/m, a nie inny rodzaj stężenia.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak wyznacza się stężenie H2SO4 na podstawie gęstości w 20°C?
Stężenie odczytuje się z tablic lub wykresów zależności gęstości od stężenia przygotowanych dla 20°C. Najpierw bierzesz zmierzoną gęstość (np. 1,8312 g/cm3), a następnie znajdujesz odpowiadający jej procent masowy % (m/m). Czasem potrzebna jest interpolacja między dwiema wartościami.
Dlaczego w zadaniu podaje się temperaturę 20°C?
Gęstość roztworów zmienia się z temperaturą, więc ten sam roztwór ma inną gęstość w 15°C i inną w 25°C. Tablice są zwykle opracowane dla konkretnej temperatury (często 20°C). Jeśli pominiesz temperaturę, możesz odczytać błędne stężenie mimo poprawnego pomiaru.
Co oznacza zapis 94% (m/m) dla roztworu kwasu siarkowego?
To stężenie procentowe masowe: w 100 g roztworu jest 94 g H2SO4 i 6 g wody. Nie jest to procent objętościowy ani "na 100 ml". Na egzaminie trzeba zwracać uwagę na dopisek (m/m), bo zmienia on interpretację wyniku.
Jakie przyrządy stosuje się do pomiaru gęstości roztworów w laboratorium?
Najczęściej używa się areometru (szybki odczyt gęstości) albo piknometru (dokładniejsze oznaczenie). W praktyce przemysłowej spotyka się też gęstościomierze elektroniczne. Niezależnie od metody, ważna jest kontrola temperatury próbki i kalibracja sprzętu.
Czy z samej intuicji da się dobrać stężenie z podanej gęstości?
Niepewnie. Intuicja "większa gęstość = większe stężenie" jest prawdziwa ogólnie, ale nie pozwala odróżnić np. 91%, 94% i 97% bez danych liczbowych. W zadaniach egzaminacyjnych wymaga się zwykle odczytu z tablic/wykresu lub znajomości typowych wartości dla 20°C.
Jak uniknąć pomyłki między % (m/m) a % (m/V)?
Zawsze sprawdź, czy w zadaniu jest dopisek (m/m). % (m/m) odnosi masę substancji do masy roztworu, a % (m/V) odnosi masę do objętości roztworu (np. g/100 ml). Przy gęstości i tablicach dla H2SO4 standardem jest właśnie % masowy.
Kiedy w odczycie z tablic potrzebna jest interpolacja?
Interpolacja jest potrzebna, gdy zmierzona gęstość wypada między dwoma wartościami w tablicy (np. między 1,830 a 1,835 g/cm3). Wtedy szacujesz stężenie proporcjonalnie do "odległości" od obu punktów. Na egzaminie zwykle wystarcza przybliżenie do najbliższej wartości z tablic.
Dlaczego odpowiedzi w procentach są do siebie tak zbliżone (91%, 94%, 97%)?
To typowy zabieg egzaminacyjny: roztwory stężone mają gęstości rosnące wraz ze stężeniem, a w tym zakresie niewielka zmiana % może oznaczać zauważalną zmianę właściwości. Bliskie odpowiedzi sprawdzają, czy uczeń naprawdę korzysta z tablic/wykresu, a nie zgaduje "na oko".
Czy gęstość 1,8312 g/cm3 zawsze oznacza to samo stężenie H2SO4?
Nie zawsze, bo zależy to od temperatury i od tego, jakie tablice/opracowanie przyjmuje egzamin (różne wydania mogą różnić się zaokrągleniami). Dlatego w zadaniu jest warunek 20°C. W praktyce laboratoryjnej ważna jest też czystość i ewentualne domieszki, które mogą zmieniać gęstość.
Jakie błędy najczęściej popełnia się w zadaniach o gęstości i stężeniu kwasów?
Najczęstsze to: nieuwzględnienie temperatury, pomylenie rodzaju stężenia (% m/m vs m/V), zły odczyt jednostek (g/cm3 i kg/m3), oraz wybór "prawie 100%" bez sprawdzenia tablic. Pomaga nawyk: najpierw jednostki i temperatura, potem dopiero odczyt.
info

Około 69% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Stężenie roztworu kwasu siarkowego(VI) wyznacza się z tablic/wykresów zależności gęstości od stężenia w podanej temperaturze.Gęstość 1,8312 g/cm3 w 20°C odpowiada roztworowi ok. 94% (m/m)."

Materiały:

  • Tablice fizykochemiczne/wykresy gęstość–stężenie dla roztworów H2SO4 (w 20°C)
  • Instrukcje laboratoryjne do pomiaru gęstości areometrem i piknometrem
  • Podręcznik do analizy technicznej (dział: metody oznaczania stężeń na podstawie właściwości fizycznych)
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego