Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA CHM3 - PAŹDZIERNIK 2013



PYTANIE NR 23.
Zmieszano jednakowe naważki cynku oraz bromu i poddano je reakcji Zn + Br2 → ZnBr2 W tych warunkach stopień przereagowania cynku wynosi (masy atomowe: Zn – 65u, Br – 80u)
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Jednakowe naważki oznaczają równe masy: m(Zn)=m(Br2)=m. Liczba moli: n(Zn)=m/65, n(Br2)=m/160. Reakcja przebiega w stosunku 1:1, więc ogranicza Br2 (ma mniej moli). Stopień przereagowania Zn = n(Br2)/n(Zn) = (m/160)/(m/65)=65/160≈0,406, czyli 0,4.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu zmieszano jednakowe naważki cynku i bromu, czyli przyjmujemy równe masy: m(Zn)=m(Br2)=m. Reakcja ma równanie:

Zn + Br2 → ZnBr2

Współczynniki stechiometryczne mówią, że 1 mol Zn reaguje z 1 molem Br2. Dlatego nie porównujemy samych mas, tylko liczbę moli obu substratów.

Krok 1. Obliczenie liczby moli z masy

  • n(Zn)=m/65 (bo masa molowa Zn = 65)
  • n(Br2)=m/160, ponieważ Br ma 80, więc Br2 ma 2·80=160

Krok 2. Reagent ograniczający

Porównujemy n(Zn) i n(Br2). Dla tej samej masy m mianownik 160 jest większy niż 65, więc:

n(Br2) < n(Zn)

To oznacza, że Br2 jest reagentem ograniczającym i to on wyznacza, ile Zn maksymalnie może zareagować.

Krok 3. Stopień przereagowania cynku

Stopień przereagowania (ułamek) Zn to stosunek ilości Zn, która zareagowała, do ilości początkowej Zn. Ponieważ w stosunku 1:1 ilość zużytego Zn jest równa ilości zużytego Br2, maksymalnie zużyje się:

n(Zn)zużyte = n(Br2)

Zatem:

α(Zn)= n(Zn)zużyte / n(Zn)początkowe = n(Br2) / n(Zn)

Podstawiamy:

α(Zn) = (m/160) / (m/65) = 65/160 = 0,40625 ≈ 0,4

Dlatego poprawna jest odpowiedź 0,4.

Dlaczego pozostałe wartości są błędne?

  • "1,0" oznaczałoby całkowite zużycie Zn. To byłoby możliwe tylko wtedy, gdyby Br2 było co najmniej tyle samo molowo co Zn. Przy równych masach jest go mniej moli, więc Zn pozostaje w nadmiarze.
  • "0,8" i "0,6" są zbyt duże, bo z obliczenia stosunku moli wynika około 0,406. Takie odpowiedzi często wynikają z pomyłki w masie molowej bromu (np. potraktowania Br jako 80 zamiast Br2 jako 160) albo z porównywania mas zamiast moli.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w równaniu występuje cząsteczka dwuatomowa (H2, N2, Cl2, Br2), zawsze sprawdź jej masę molową jako sumę atomów w cząsteczce.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co to jest stopień przereagowania w zadaniach stechiometrycznych?
Stopień przereagowania to ułamek (0–1) mówiący, jaka część początkowej ilości danego reagenta uległa reakcji. Najczęściej liczysz go jako: ilość zużyta / ilość początkowa (w molach). Wartość 1 oznacza całkowite zużycie, a 0,4 – zużycie 40%.
Jak rozpoznać reagent ograniczający przy równych masach reagentów?
Przelicz obie masy na mole, bo stechiometria działa na ilościach molowych. Przy równej masie więcej moli ma substancja o mniejszej masie molowej. Reagent o mniejszej liczbie moli (po uwzględnieniu współczynników) jest ograniczający.
Dlaczego w tym zadaniu masa molowa Br2 wynosi 160, a nie 80?
W równaniu reakcji występuje Br2, czyli cząsteczka złożona z dwóch atomów bromu. Jeśli masa atomowa Br to 80, to masa molowa Br2 wynosi 2·80=160. Użycie 80 prowadzi do błędnego wyniku.
Jak policzyć stopień przereagowania cynku, gdy brom jest ograniczający?
Najpierw oblicz mole: n(Zn)=m/65 i n(Br2)=m/160. Ponieważ reakcja jest 1:1, zużyte mole Zn są równe molom Br2. Stopień przereagowania Zn to n(Br2)/n(Zn), czyli około 0,406.
Czy wynik stopnia przereagowania może być większy niż 1?
Nie. Stopień przereagowania to ułamek opisujący, jaka część reagenta została zużyta, więc mieści się w zakresie 0–1. Jeśli w obliczeniach wychodzi >1, zwykle oznacza to błędnie wybrany reagent ograniczający albo pomyłkę w masie molowej.
Jakie są najczęstsze błędy przy zadaniach typu Zn + Br2?
Najczęściej myli się masę molową bromu, traktując Br2 jak Br. Drugi błąd to porównywanie mas zamiast moli. Trzeci to pomijanie współczynników stechiometrycznych (tu 1:1) i wyciąganie wniosków "na oko" z równości naważek.
Jak sprawdzić, czy odpowiedź 0,4 ma sens bez pełnych obliczeń?
Jeśli masy są równe, a Br2 ma dużo większą masę molową (160) niż Zn (65), to Br2 będzie miało mniej moli, więc ograniczy reakcję. To oznacza, że zużyje się mniej niż połowa moli Zn, więc wynik około 0,4 jest logiczny.
Kiedy w laboratorium technika analityka używa się takich obliczeń stechiometrycznych?
Gdy przygotowujesz odczynniki i mieszaniny reakcyjne, musisz wiedzieć, co zostanie w nadmiarze i jak wpłynie to na czystość produktu lub skład próbki. Stechiometria pomaga dobrać ilości reagentów, ograniczyć zanieczyszczenia i poprawnie planować neutralizację pozostałości.
Jak policzyć, ile cynku pozostanie po reakcji przy jednakowych naważkach?
Najpierw liczysz, ile moli Zn może zareagować: to tyle, ile masz moli Br2 (reakcja 1:1). Pozostały Zn to: n(Zn)pocz − n(Br2). Na końcu możesz przeliczyć pozostałe mole cynku na masę, mnożąc przez 65.
Jak przygotować się do zadań o reagencie ograniczającym na egzaminie?
Ćwicz stały schemat: (1) zapisz równanie, (2) przelicz masy na mole, (3) porównaj ilości po uwzględnieniu współczynników, (4) wyznacz ograniczający, (5) policz wielkość wymaganą w zadaniu. Zawsze sprawdzaj cząsteczki typu Br2.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 51% zdających egzamin. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Jednakowe naważki oznaczają równe masy: m(Zn)=m(Br2)=m."

Źródła:

  • OpenStax Chemistry 2e, Chapter 4 (Stoichiometry of Chemical Reactions) – sections on limiting reactant and stoichiometric calculations, https://openstax.org/details/books/chemistry-2e (accessed 2026-02-28)
  • ChemLibreTexts, 'Limiting Reactants' (Stoichiometry) – explanation and method, https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map%3A_General_Chemistry_(Petrucci_et_al.)/03%3A_Stoichiometry/3.7%3A_Limiting_Reagents (accessed 2026-02-28)
  • IUPAC, Standard Atomic Weights – reference concept of atomic weight values (background for using atomic masses in calculations), https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/ (accessed 2026-02-28)

Materiały:

  • Rozdziały z chemii ogólnej: stechiometria i reagent ograniczający
  • Zbiór zadań z obliczeń chemicznych (mole, reakcje, wydajność, reagent ograniczający)
  • Karty pracy z przeliczaniem mas molowych (w tym cząsteczek dwuatomowych)
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego