KWALIFIKACJA CHM3 - WRZESIEŃ 2015

PYTANIE NR 6.
Korzystając z wykresu określ, w jakiej temperaturze należy rozpuszczać azotan(V) potasu, aby całkowicie rozpuścić 110 g soli w 100 g wody.
Ilustracja przedstawia wykres rozpuszczalności różnych soli w zależności od temperatury, co jest istotne w kontekście
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Aby całkowicie rozpuścić 110 g KNO3 w 100 g wody, trzeba dobrać temperaturę, przy której rozpuszczalność na wykresie wynosi co najmniej 110 g/100 g H2O. Z krzywej dla azotanu(V) potasu odczytuje się wartość około 60°C. Niższe temperatury dają mniejszą rozpuszczalność, więc sól nie rozpuści się w całości.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu korzysta się z wykresu rozpuszczalności, czyli zależności pokazującej, ile gramów danej substancji można rozpuścić w 100 g wody w danej temperaturze, aby otrzymać roztwór nasycony.

Warunek "całkowicie rozpuścić 110 g soli w 100 g wody" oznacza, że trzeba znaleźć taką temperaturę, w której rozpuszczalność azotanu(V) potasu jest równa lub większa niż 110 g/100 g H2O. Jeśli wybierze się temperaturę, przy której rozpuszczalność jest mniejsza, część soli pozostanie w postaci stałej (osad/nierozpuszczone kryształy).

Z krzywej dla azotanu(V) potasu odczytuje się temperaturę, przy której poziom 110 g/100 g H2O jest osiągany. Odczyt prowadzi się w dwóch krokach:

  • na osi rozpuszczalności znaleźć wartość 110 g/100 g wody,
  • poprowadzić linię do przecięcia z krzywą KNO3 i z osi temperatury odczytać wynik.

Odczyt z typowego wykresu wskazuje około 60°C jako temperaturę zapewniającą rozpuszczenie całej masy soli.

Pozostałe temperatury są zbyt niskie: przy 46°C, 54°C czy 35°C rozpuszczalność KNO3 jest mniejsza niż 110 g/100 g, więc roztwór osiągnie nasycenie wcześniej i nadmiar substancji nie przejdzie do roztworu. W praktyce laboratoryjnej, aby mieć pewność pełnego rozpuszczenia, często stosuje się niewielki zapas temperatury oraz intensywne mieszanie, pamiętając, że po ochłodzeniu może zajść krystalizacja.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Rozpuszczalność to maksymalna ilość substancji (np. w g), którą można rozpuścić w określonej ilości rozpuszczalnika (np. 100 g wody) w danej temperaturze, tworząc roztwór nasycony. Powyżej tej wartości nadmiar pozostaje jako ciało stałe.
Najpierw znajdź na osi rozpuszczalności wartość wymaganą w zadaniu (np. 110 g/100 g wody). Następnie poprowadź linię do przecięcia z krzywą KNO3 i z osi temperatury odczytaj odpowiadającą temperaturę. Często potrzebna jest interpolacja.
Wykresy rozpuszczalności w szkolnej i technicznej praktyce często odnoszą się do masy rozpuszczalnika (100 g), bo to ułatwia porównania i nie zależy bezpośrednio od zmian objętości z temperaturą. 100 ml wody nie zawsze równa się 100 g w każdych warunkach.
Zwykle nie są potrzebne rachunki, tylko poprawny odczyt z wykresu. Obliczenia pojawiają się dopiero wtedy, gdy zadanie wymaga przeliczenia na inną ilość wody lub inną masę substancji. Tu kluczowa jest interpretacja wartości "g/100 g wody".
Oznacza, że wybrana temperatura musi zapewnić rozpuszczalność co najmniej równą masie dodanej substancji. Jeśli rozpuszczalność jest mniejsza, roztwór stanie się nasycony i część soli nie rozpuści się (pozostanie osad/kryształy).
Dla wielu soli (w tym typowo dla KNO3) rozpuszczanie jest procesem, któremu sprzyja wzrost temperatury, więc więcej jonów może przejść do roztworu. Na egzaminie nie zakładaj jednak, że dotyczy to każdej soli—zawsze opieraj się na wykresie lub tabeli.
Najczęstsze błędy to: odczyt z niewłaściwej krzywej (gdy na wykresie jest kilka substancji), pomylenie osi (temperatura vs rozpuszczalność), brak uwzględnienia jednostek oraz przyjęcie wartości "na oko" bez sprawdzenia, czy spełnia warunek "co najmniej".
Jeśli roztwór nasycony przygotujesz w wyższej temperaturze, a potem go ochłodzisz, rozpuszczalność spadnie. Wtedy nadmiar substancji może się wykrystalizować. To ważne przy przygotowaniu próbek i roztworów wzorcowych w analizie chemicznej.
Praktycznie: po dłuższym mieszaniu i utrzymaniu temperatury, obecność nierozpuszczonych kryształów może wskazywać na nasycenie. Teoretycznie: porównaj ilość dodanej substancji z rozpuszczalnością z wykresu/tabeli dla danej temperatury i ilości wody.
Ćwicz odczyt z wykresów rozpuszczalności i innych wykresów laboratoryjnych: identyfikuj osie, jednostki i krzywe substancji. Trenuj też interpolację "pomiędzy" punktami oraz sprawdzanie warunku granicznego ("co najmniej", "maksymalnie"). To ogranicza błędy pośpiechu.
info

Statystycznie 46% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Eksperci podkreślają: "Aby całkowicie rozpuścić 110 g KNO3 w 100 g wody, trzeba dobrać temperaturę, przy której rozpuszczalność na wykresie wynosi co najmniej 110 g/100 g H2O."

Źródła:

  • NIST Chemistry WebBook (SRD 69) – strona substancji "Potassium nitrate" (KNO3), sekcje danych właściwości/fizykochemicznych, https://webbook.nist.gov/chemistry/ (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia – "Azotan potasu" (tabela/omówienie rozpuszczalności w wodzie vs temperatura), https://pl.wikipedia.org/wiki/Azotan_potasu (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (EN) – "Potassium nitrate" (solubility data / discussion), https://en.wikipedia.org/wiki/Potassium_nitrate (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręcznik chemii ogólnej (roztwory i rozpuszczalność)
  • Ćwiczenia z interpretacji wykresów i tabel rozpuszczalności (zadania maturalne/technikum)
  • Instrukcje laboratoryjne dotyczące przygotowania roztworów nasyconych i wzorcowych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego