KWALIFIKACJA CHM3 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 14.
Oblicz, ile gramów 80% kwasu mrówkowego należy odważyć, aby przygotować 200 g 20% roztworu tego kwasu.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
20% (m/m) w 200 g oznacza, że w roztworze ma być 0,20·200 g = 40 g czystego HCOOH. Odczynnik wyjściowy ma 80% (m/m), więc 1 g zawiera 0,80 g kwasu. Trzeba odważyć m, aby 0,80·m = 40 g, zatem m = 50 g.

Pełne wyjaśnienie:

Stężenie procentowe masowe (m/m) informuje, jaka masa substancji przypada na 100 g roztworu. Jeśli mamy przygotować 200 g roztworu 20%, to najpierw wyznaczamy, ile ma w nim być czystego kwasu mrówkowego:

m(HCOOH) = 20% · 200 g = 0,20 · 200 g = 40 g.

Nie odważamy jednak czystego kwasu, tylko roztwór wyjściowy o stężeniu 80% (m/m). To znaczy, że w każdym 1 g takiego roztworu jest 0,80 g kwasu (a pozostałe 0,20 g to woda/zanieczyszczenia rozpuszczalnika).

Niech m będzie masą roztworu 80%, którą trzeba odważyć. Masa czystego kwasu wniesiona z tym roztworem wynosi wtedy 0,80·m. Warunek przygotowania roztworu 20% jest więc następujący:

0,80·m = 40 g

Stąd:

m = 40 g / 0,80 = 50 g.

Dlatego poprawna jest odpowiedź "50 g".

Pozostałe propozycje są błędne, bo wynikają z typowych pomyłek rachunkowych:

  • "20 g" – to błąd polegający na mechanicznym użyciu liczby 20% jako 20 g lub na nieuwzględnieniu, że roztwór wyjściowy nie jest 100%.
  • "80 g" – to mylenie stężenia 80% z masą do odważenia (przeniesienie "80" z procentów do gramów bez obliczeń bilansowych).
  • "200 g" – to pomylenie masy roztworu końcowego z masą odczynnika, który mamy odważyć; 200 g to całkowita masa roztworu po dopełnieniu wodą.

W praktyce laboratoryjnej po odważeniu 50 g roztworu 80% dopełnia się masę do 200 g odpowiednim rozpuszczalnikiem (zwykle wodą), pamiętając o zasadach BHP dla kwasów.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najczęściej oznacza to stężenie masowe (m/m): 20 g substancji w 100 g roztworu. W tym zadaniu 20% z 200 g oznacza 40 g czystego kwasu w całym roztworze. Zawsze warto sprawdzić, czy w treści nie podano inaczej (np. v/v).
Liczymy 20% masy całkowitej: 0,20 · 200 g = 40 g. To jest masa czystej substancji, która ma znaleźć się w roztworze końcowym. Dopiero potem uwzględnia się, że używany odczynnik może być roztworem o innym stężeniu.
Bo roztwór 80% zawiera tylko 0,80 g substancji w 1 g roztworu. Żeby wnieść 40 g czystego kwasu, trzeba odważyć taką masę roztworu, aby 0,80·m = 40 g. Stąd m = 50 g, czyli więcej niż 40 g.
Dla stężenia masowego użyteczne jest podejście bilansowe: w = m(substancji)/m(roztworu). Przy mieszaniu roztworów zachowuje się masa substancji: m1·w1 = m2·w2, jeśli jedynym źródłem substancji jest roztwór wyjściowy.
200 g to masa roztworu końcowego, a pytanie dotyczy masy roztworu 80%, który trzeba odważyć. 200 g byłoby poprawne tylko wtedy, gdyby odczynnik wyjściowy miał już docelowe stężenie (20%) i pytano o masę roztworu do odważenia.
Jeśli potrzebujesz 40 g czystego kwasu, a roztwór ma 80%, to masa roztworu musi być większa niż 40 g. Ponieważ 80% jest blisko 100%, wynik będzie tylko trochę większy: 40/0,8 = 50 g. To szybka kontrola sensowności.
Najczęstsze to: mylenie m/m z v/v, podstawianie 20% jako 20 g bez odniesienia do masy roztworu, pomijanie faktu, że odczynnik wyjściowy ma inne stężenie (80%), oraz mylenie masy roztworu końcowego (200 g) z masą odczynnika do odważenia.
Nie, jeśli zadanie jest w gramach i procentach m/m. Gęstość jest potrzebna głównie przy przeliczeniach objętościowych (ml) lub procentach v/v. Tutaj wszystkie wielkości są masami, więc wystarcza bilans masy.
Odważa się 50 g roztworu 80% do naczynia, a następnie dodaje rozpuszczalnik (zwykle wodę) aż do uzyskania masy całkowitej 200 g, najlepiej na wadze. W praktyce ważne są też zasady BHP: praca w okularach i unikanie wdychania oparów.
Warto przećwiczyć schemat: (1) policz masę czystej substancji w roztworze docelowym, (2) przelicz, ile roztworu wyjściowego dostarczy tę masę, (3) wyznacz masę rozpuszczalnika do dopełnienia. Rób też kontrolę sensowności wyniku (czy jest większy/mniejszy).
info

Około 57% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że 20% (m/m) w 200 g oznacza, że w roztworze ma być 0,20·200 g = 40 g czystego HCOOH.

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Stężenie procentowe" – opis stężenia procentowego i przykłady obliczeń, https://pl.wikipedia.org/wiki/St%C4%99%C5%BCenie_procentowe (dostęp: 2026-02-27)
  • IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book): "mass fraction" – definicja ułamka masowego, https://goldbook.iupac.org/terms/view/M03722 (dostęp: 2026-02-27)
  • OpenStax Chemistry 2e: "Solution Concentration" – podstawy opisu stężeń roztworów i przeliczeń, https://openstax.org/books/chemistry-2e/pages/12-5-colligative-properties (sekcje o stężeniach w rozdziałach o roztworach; dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Podręczniki z chemii ogólnej/chemii analitycznej: dział "roztwory i stężenia"
  • Zbiór zadań rachunkowych z przygotowywania roztworów (stężenia procentowe m/m)
  • Notatki/ściąga laboratoryjna: wzory na przeliczenia stężeń i bilans masy substancji

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego