Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA CHM4 - CZERWIEC 2022



PYTANIE NR 15.
Ile wynosi refrakcja molowa kwasu octowego o gęstości równej 1,0498 g/cm3, jeżeli współczynnik załamania światła wynosi 1,3874, a masa molowa kwasu octowego jest równa 60,054 g/mol?
Ilustracja przedstawia wzór matematyczny używany do obliczania refrakcji molowej substancji chemicznej.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Refrakcję molową oblicza się ze wzoru Lorentza-Lorenza: Rm=((n2−1)/(n2+2))·(M/ρ). Dla n=1,3874 mamy n2≈1,9249, więc ułamek ≈0,2357. M/ρ=60,054/1,0498≈57,2. Iloczyn ≈13,48, więc poprawna jest wartość 13,48.

Pełne wyjaśnienie:

Refrakcja molowa (często oznaczana jako Rm) jest wielkością związaną z własnościami optycznymi cieczy i w prostych zadaniach obliczeniowych wyznacza się ją ze wzoru Lorentza-Lorenza:

Rm = ((n2 − 1) / (n2 + 2)) · (M / ρ)

gdzie: n to współczynnik załamania światła, M to masa molowa, a ρ to gęstość.

Krok 1: oblicz n2
n = 1,3874 → n2 ≈ 1,3874 · 1,3874 ≈ 1,9249

Krok 2: policz ułamek optyczny
(n2 − 1) = 1,9249 − 1 = 0,9249
(n2 + 2) = 1,9249 + 2 = 3,9249
Ułamek: 0,9249 / 3,9249 ≈ 0,2357

Krok 3: policz M/ρ
M/ρ = 60,054 / 1,0498 ≈ 57,2

Krok 4: wyznacz Rm
Rm ≈ 0,2357 · 57,2 ≈ 13,48

Dlatego wartość 13,48 jest zgodna z rachunkiem. Pozostałe propozycje (14,68; 15,28; 15,56) zwykle wynikają z typowych błędów: użycia n zamiast n2, pomylenia znaku w liczniku/mianowniku, błędnej kolejności działań lub zbyt wczesnego zaokrąglania w trakcie obliczeń. W zadaniach egzaminacyjnych warto utrzymywać kilka cyfr pośrednich i zaokrąglić dopiero wynik końcowy.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co to jest refrakcja molowa i do czego służy?
Refrakcja molowa (Rm) to wielkość opisująca "wkład optyczny" jednego mola substancji. Łączy współczynnik załamania światła z gęstością i masą molową, dzięki czemu pomaga porównywać różne ciecze oraz kontrolować stałość właściwości produktu w analizie fizykochemicznej.
Jak obliczyć refrakcję molową ze współczynnika załamania i gęstości?
Najczęściej stosuje się wzór Lorentza-Lorenza: Rm=((n²−1)/(n²+2))·(M/ρ). Najpierw liczysz n², potem ułamek (n²−1)/(n²+2), następnie M/ρ i na końcu mnożysz oba wyniki, zaokrąglając dopiero na końcu.
Dlaczego we wzorze na refrakcję molową występuje n do kwadratu?
Wzór Lorentza-Lorenza wynika z opisu oddziaływania fali świetlnej z ośrodkiem i zależności między przenikalnością optyczną a polaryzowalnością. W praktyce egzaminacyjnej kluczowe jest to, że podstawia się n², a użycie samego n daje istotnie zły wynik.
Jakie jednostki ma refrakcja molowa w takich zadaniach?
W zadaniach, gdzie gęstość podano w g/cm³, a masę molową w g/mol, iloraz M/ρ ma wymiar cm³/mol. Czynnik optyczny ((n²−1)/(n²+2)) jest bezwymiarowy, więc Rm najczęściej podaje się jako cm³/mol.
Czy można zaokrąglać w trakcie obliczeń refrakcji molowej?
Można, ale ostrożnie. Zbyt wczesne zaokrąglenie n² lub ułamka optycznego potrafi przesunąć wynik do sąsiednich odpowiedzi. Najbezpieczniej zachować kilka cyfr pośrednich (np. 4–5), a zaokrąglić dopiero wynik końcowy do formatu z odpowiedzi.
Jakie są najczęstsze błędy przy liczeniu refrakcji molowej na egzaminie?
Najczęstsze pomyłki to: podstawienie n zamiast n², pomylenie znaków w liczniku/mianowniku, wykonanie działań bez nawiasów oraz błędy w dzieleniu M/ρ. Często też myli się wzór Lorentza-Lorenza z innymi zależnościami optycznymi, co daje zawyżone wyniki.
Co oznacza symbol ρ w zadaniach z refrakcją molową?
Symbol ρ oznacza gęstość substancji. W zadaniu jest to gęstość kwasu octowego (np. w g/cm³). Ponieważ Rm korzysta z ilorazu M/ρ, poprawna gęstość jest kluczowa: mniejsza ρ zwiększa M/ρ i podnosi wynik refrakcji molowej.
Czy refrakcja molowa zależy od temperatury pomiaru?
Pośrednio tak, bo zarówno współczynnik załamania światła, jak i gęstość zwykle zależą od temperatury. W zadaniach egzaminacyjnych przyjmuje się jednak wartości podane w treści jako obowiązujące i nie wprowadza poprawek temperaturowych, jeśli nie ma dodatkowych danych.
Kiedy w praktyce przemysłu chemicznego używa się refraktometrii?
Refraktometria jest używana m.in. w kontroli jakości surowców i produktów ciekłych, przy monitorowaniu stężenia roztworów, wykrywaniu zanieczyszczeń oraz w szybkim porównywaniu partii produktu. Operatorzy i laboratoria zakładowe często łączą pomiar n z pomiarem gęstości.
Jak sprawdzić, czy wynik refrakcji molowej jest "sensowny"?
Warto wykonać kontrolę rachunkową: ułamek (n²−1)/(n²+2) powinien być dodatni i mniejszy od 1, a M/ρ powinno mieć wielkość porównywalną z objętością molową. Jeśli wynik Rm wychodzi większy od M/ρ lub ujemny, to prawie na pewno jest błąd w podstawieniu lub znakach.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 36% zdających egzamin. bardzo trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Refrakcję molową oblicza się ze wzoru Lorentza-Lorenza: Rm=((n2−1)/(n2+2))·(M/ρ)."

Źródła:

  • Wikipedia (EN): "Lorentz–Lorenz equation" – https://en.wikipedia.org/wiki/Lorentz%E2%80%93Lorenz_equation (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia (EN): "Molar refractivity" – https://en.wikipedia.org/wiki/Molar_refractivity (dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Podręcznik chemii fizycznej: rozdziały o polaryzowalności i refrakcji
  • Instrukcje laboratoryjne dotyczące pomiaru współczynnika załamania (refraktometria)
  • Zbiory zadań z obliczeń chemicznych (gęstość, masa molowa, własności roztworów)
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego