KWALIFIKACJA CHM3 - CZERWIEC 2019

PYTANIE NR 23.
Do kolby destylacyjnej wprowadzono 200 cm3 zanieczyszczonego acetonu o gęstości d = 0,9604 g/cm3 i czystości 90% masowych. W celu oczyszczenia przeprowadzono proces destylacji, w wyniku którego otrzymano 113,74 g czystego acetonu. Straty acetonu w czasie destylacji wyniosły
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Najpierw liczysz masę mieszaniny: 200 cm3 · 0,9604 g/cm3 = 192,08 g. Acetonu jest 90% m/m, więc początkowo m0 = 0,90 · 192,08 = 172,872 g. Otrzymano 113,74 g, więc strata = (172,872−113,74)/172,872 ·100% = 34,20%. To ubytek względem ilości acetonu w próbce.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu trzeba policzyć, jaka część acetonu obecnego na początku w próbce nie została odzyskana po destylacji (czyli stanowi stratę procesu).

1) Masa wprowadzonej mieszaniny
Podano objętość 200 cm3 oraz gęstość d = 0,9604 g/cm3. Korzystamy z zależności: m = d · V.
m(mieszaniny) = 0,9604 · 200 = 192,08 g.

2) Masa acetonu w próbce (czystość 90% m/m)
Czystość 90% masowych oznacza, że 90% masy tej cieczy to aceton, a 10% to zanieczyszczenia.
m0(acetonu) = 0,90 · 192,08 = 172,872 g.

3) Straty acetonu podczas destylacji
Po oczyszczaniu uzyskano 113,74 g czystego acetonu. Ubytek masy acetonu wynosi więc:
m(straty) = 172,872 − 113,74 = 59,132 g.

4) Procent strat
"Straty w %" liczymy względem ilości początkowej acetonu (to jest właściwa podstawa procentowania w takich zadaniach):
strata% = 59,132 / 172,872 · 100% = 34,20% (po zaokrągleniu).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują?

  • Wartość 65,80% to najczęściej wynik policzenia wydajności odzysku (113,74/172,872·100%), a nie strat. To typowe pomylenie pojęć "odzysk" i "strata".
  • Wartość 18,33% może wynikać z błędnej podstawy procentowania (np. odniesienia ubytku do masy mieszaniny albo do masy otrzymanego produktu) lub pominięcia czystości.
  • Wartość 81,77% zwykle pojawia się po poważnym błędzie rachunkowym (np. nieprawidłowym przeliczeniu masy z objętości lub odwróceniu ilorazu), przez co procent nie opisuje rzeczywistego bilansu masy.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdzaj, czy pytanie dotyczy "strat" (ubytek) czy "wydajności/odzysku" (ile uzyskano). Te wartości często sumują się do 100%.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Użyj zależności m = d · V, gdzie m to masa, d to gęstość, a V to objętość. Jeśli d jest w g/cm3, a V w cm3, to wynik wyjdzie w gramach. W zadaniach egzaminacyjnych pilnuj jednostek, bo to najczęstsze źródło pomyłek.
"90% masowych" (m/m) znaczy, że 90% masy całej próbki stanowi aceton, a pozostałe 10% to zanieczyszczenia. Żeby policzyć masę acetonu, mnożysz masę próbki przez 0,90. Nie wolno traktować 200 cm3 jako 200 g bez użycia gęstości.
Najpierw wyznacz masę acetonu na początku: m0 = (masa próbki) · (czystość). Potem policz ubytek: mstraty = m0 − mout. Procent strat to mstraty/m0 · 100%. Kluczowe jest to, że procent odnosisz do ilości początkowej acetonu, a nie do masy mieszaniny.
Bo "straty acetonu" dotyczą tylko acetonu jako składnika, a mieszanina zawiera też zanieczyszczenia. Gdybyś odniósł ubytek do masy całej mieszaniny, mieszałbyś dwa różne "mianowniki": raz aceton, raz całą ciecz. W bilansie masy dla składnika zawsze porównuje się ilość tego składnika przed i po procesie.
Nie. Wydajność/odzysk mówi, jaki procent początkowego acetonu udało się uzyskać (mout/m0 · 100%). Straty mówią, jaki procent przepadł (mstraty/m0 · 100%). Te wielkości często sumują się do 100%, ale tylko wtedy, gdy rozpatrujesz ten sam składnik i nie ma dodatkowych źródeł acetonu.
Najczęściej: (1) pomijanie gęstości i przyjmowanie 1 cm3 = 1 g, (2) pomylenie czystości m/m z innym rodzajem procentów, (3) liczenie procentu względem złej podstawy (np. masy produktu), (4) odwrócenie ułamka w obliczeniach. Pomaga zapisanie: "z czego liczę procent?"
Straty liczy się np. podczas destylacji i rektyfikacji rozpuszczalników, zagęszczania próbek, suszenia lub odparowywania. Rozpuszczalniki lotne mogą uciekać przez nieszczelności, pozostawać w aparaturze albo odparować przy przelewaniu. Procent strat pomaga ocenić opłacalność i poprawność procesu.
Ubytki wynikają zwykle z przyczyn praktycznych: parowanie do otoczenia, pozostawanie cieczy w kolbie i chłodnicy, niedostateczne skraplanie, przenoszenie zanieczyszczeń z frakcją, rozlania podczas zlewania. W zadaniach egzaminacyjnych straty są jednak liczone matematycznie z bilansu masy "przed–po".
Wykonaj szybki "test zdrowego rozsądku": (1) wynik musi być między 0% a 100%, (2) jeśli odzysk jest ok. 66%, to straty powinny być ok. 34% (dopełnienie do 100%), (3) masa odzyskanego acetonu nie może być większa niż masa acetonu początkowo w próbce. Takie kontrole często wyłapują błąd podstawy procentowania.
Ćwicz schemat: V → m(mieszaniny) → m(składnika) → ubytek → %. Zapisuj symbole (m0, mout, mstraty) i zawsze dopisuj jednostki. Rozwiązuj krótkie serie zadań na gęstość, % m/m i procenty. Na egzaminie najwięcej czasu traci się na nieuporządkowane obliczenia.
info

Statystycznie 43% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Według specjalistów z branży: "Najpierw liczysz masę mieszaniny: 200 cm3 · 0,9604 g/cm3 = 192,08 g."

Źródła:

  • Wikipedia: Gęstość – definicja i zależności m = ρ·V, https://pl.wikipedia.org/wiki/G%C4%99sto%C5%9B%C4%87 (dostęp: 2026-02-28)
  • Wikipedia: Ułamek masowy (udział masowy) – interpretacja % m/m, https://pl.wikipedia.org/wiki/U%C5%82amek_masowy (dostęp: 2026-02-28)
  • Wikipedia: Procent – definicja i obliczenia procentowe, https://pl.wikipedia.org/wiki/Procent (dostęp: 2026-02-28)

Materiały:

  • Podręcznik do chemii analitycznej: rozdziały o obliczeniach stężeń i udziałów oraz bilansie masy
  • Materiały dydaktyczne z podstaw obliczeń chemicznych (gęstość, % m/m, przeliczenia jednostek)
  • Zbiór zadań rachunkowych z chemii (zadania na gęstość i procenty)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego