KWALIFIKACJA CHM2 - STYCZEŃ 2018

PYTANIE NR 16.
Alkoholowy roztwór czerni eriochromowej, stosowany jako wskaźnik w badaniach analitycznych, sporządzany jest z mieszaniny czerni eriochromowej z chlorkiem sodu, odważonej w proporcji 1 g czerni na 200 g NaCl i odpowiedniej ilości etanolu. Ile czerni eriochromowej należy odważyć, aby otrzymać 50,25 g jej mieszaniny z NaCl?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W mieszaninie jest 1 g czerni na 200 g NaCl, więc masa całkowita porcji "wzorcowej" wynosi 201 g. Ułamek masowy czerni to 1/201. Dla 50,25 g mieszaniny masa czerni wynosi 50,25 × (1/201) = 0,25 g, więc poprawne jest 0,25 g.

Pełne wyjaśnienie:

W treści podano proporcję przygotowania mieszaniny stałej: 1 g czerni eriochromowej miesza się z 200 g chlorku sodu. To oznacza, że w "porcji recepturowej" masa całkowita mieszaniny (bez etanolu, który jest dodawany osobno) wynosi:

1 g + 200 g = 201 g

Zatem udział masowy czerni w tej mieszaninie to:

w = 1/201

Jeśli chcemy otrzymać 50,25 g takiej mieszaniny (czerni z NaCl), to masa czerni eriochromowej musi stanowić 1/201 masy całkowitej:

m(czerni) = 50,25 g × (1/201)

Wykonując obliczenie:

50,25 / 201 = 0,25

czyli m(czerni) = 0,25 g.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "0,05 g" jest za małe; wynika zwykle z błędnego przeliczenia proporcji (np. pomylenia skali lub przyjęcia niewłaściwego mianownika).
  • "50,0 g" jest nielogiczne, bo sugeruje niemal czysty wskaźnik; w recepturze czerni jest tylko 1 g na 201 g mieszaniny, więc jej masa musi być znacznie mniejsza od masy całkowitej.
  • "50,20 g" również jest nielogiczne (prawie cała masa mieszaniny jako czerń). To typowy skutek nieuwagi: przepisania masy mieszaniny jako masy czerni.

Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach na skład mieszaniny zawsze najpierw oblicz masę "porcji wzorcowej" (tu 201 g), a dopiero potem licz ułamek masowy i przeskaluj do wymaganej masy. Na końcu sprawdź rząd wielkości: przy tak małym udziale czerni wynik musi być ułamkiem grama.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najpierw policz masę całej mieszaniny z receptury: 1 g + 200 g = 201 g. To daje ułamek masowy czerni 1/201. Następnie pomnóż masę docelowej mieszaniny przez 1/201, aby dostać masę czerni do odważenia.
"200 g" dotyczy tylko masy NaCl, a nie masy całej mieszaniny. Cała mieszanina ma 201 g (1 g czerni + 200 g NaCl). Ułamek masowy czerni odnosi się do masy całkowitej mieszaniny, więc mianownik musi uwzględniać oba składniki.
To stosunek mas składników: na każdą 1 część masy czerni eriochromowej przypada 200 części masy chlorku sodu. Nie jest to procent, tylko relacja wagowa. Żeby przeliczyć na dowolną porcję, używa się skalowania tej samej relacji.
Oceń rząd wielkości. Skoro czerni jest 1 g w 201 g mieszaniny, to stanowi ona ok. 0,5% masy. Dla 50,25 g mieszaniny masa czerni powinna być ok. 0,5% z 50 g, czyli około 0,25 g. Wyniki rzędu dziesiątek gramów są nielogiczne.
Nie, bo pytanie dotyczy masy mieszaniny czerni z NaCl (podana jest masa 50,25 g tej mieszaniny). Etanol jest dodawany "w odpowiedniej ilości" później, ale nie zmienia proporcji mas czerni do NaCl w przygotowanej mieszaninie stałej.
Najczęstsze są: liczenie 1/200 zamiast 1/201, pomylenie masy NaCl z masą całej mieszaniny, błędne przepisanie danych (np. 50,25 jako 50,20) oraz brak kontroli sensowności wyniku. Pomaga zapis: m_całk = m_cz + m_NaCl.
Kroki:
1) Zsumuj składniki porcji wzorcowej (tu 201 g).
2) Oblicz ułamek masowy składnika (tu 1/201).
3) Pomnóż masę docelową przez ułamek (50,25 × 1/201).
4) Sprawdź wynik logicznie (mały ułamek grama).
Ułamek masowy to część masy danego składnika w masie całej mieszaniny. Liczy się go jako m_składnika / m_całkowita. W laboratorium używa się go do skalowania receptur i wyliczania, ile danego składnika odważyć, gdy znasz masę porcji końcowej.
Tak. Ponieważ czerni jest 1 g w 201 g mieszaniny, to jej masa w dowolnej porcji jest równa masie porcji podzielonej przez 201. Dla 50,25 g: 50,25 / 201 = 0,25 g. To równoważne zapisowi 50,25 × (1/201).
Ćwicz zadania na: proporcje masowe, ułamki masowe, stężenia i skalowanie receptur. Zawsze zapisuj masę całkowitą mieszaniny i pilnuj, do czego odnosi się mianownik. Na egzaminie rób szybki test sensowności wyniku (czy nie jest za duży/za mały).
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 64% zdających egzamin. średnie

Eksperci podkreślają: "W mieszaninie jest 1 g czerni na 200 g NaCl, więc masa całkowita porcji "wzorcowej" wynosi 201 g."

Źródła:

  • Khan Academy (PL) – Proporcje i skala (materiał o obliczeniach na proporcjach): https://pl.khanacademy.org/math/arithmetic/arith-review-ratios-proportions (dostęp: 2026-03-04)
  • Wikipedia – Eriochrome Black T (informacje ogólne o wskaźniku analitycznym): https://en.wikipedia.org/wiki/Eriochrome_Black_T (dostęp: 2026-03-04)

Materiały:

  • Zadania rachunkowe z chemii analitycznej: obliczenia stężeń i składów mieszanin
  • Podręczniki/opracowania z podstaw obliczeń chemicznych (ułamki i udziały masowe)
  • Instrukcje laboratoryjne dotyczące przygotowania roztworów i mieszanin odczynników

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego