KWALIFIKACJA CHM3 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 20.
Oblicz, ile gramów wapienia poddano rozkładowi, jeżeli w wyniku reakcji otrzymano 44,8 dm3 CO2 (warunki normalne).
MC = 12 g/mol, MCa = 40 g/mol, MO = 16 g/mol
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W warunkach normalnych przyjmuje się objętość molową gazu 22,4 dm3/mol, więc 44,8 dm3 CO2 to 2 mol. Z reakcji CaCO3 → CaO + CO2 wynika stosunek 1:1, więc rozłożyły się 2 mol CaCO3. M(CaCO3) = 40 + 12 + 3·16 = 100 g/mol, zatem masa = 2·100 g = 200 g.

Pełne wyjaśnienie:

Najpierw przeliczamy objętość otrzymanego CO2 na liczbę moli. W zadaniach szkolnych i egzaminacyjnych często przyjmuje się, że w warunkach normalnych 1 mol gazu zajmuje 22,4 dm3. Zatem:

n(CO2) = V / Vm = 44,8 dm3 / 22,4 dm3·mol-1 = 2 mol.

Następnie wykorzystujemy równanie reakcji rozkładu wapienia (którego głównym składnikiem jest węglan wapnia):

CaCO3 → CaO + CO2

Z równania wynika, że 1 mol CaCO3 daje 1 mol CO2, więc jeśli otrzymano 2 mol CO2, to rozłożyły się 2 mol CaCO3.

Teraz obliczamy masę molową CaCO3 z podanych mas atomowych:

  • M(Ca) = 40 g/mol
  • M(C) = 12 g/mol
  • M(O3) = 3 · 16 g/mol = 48 g/mol

M(CaCO3) = 40 + 12 + 48 = 100 g/mol.

Masa rozłożonego CaCO3:

m = n · M = 2 mol · 100 g/mol = 200 g.

Dlaczego pozostałe propozycje są błędne? "150 g" i "250 g" zwykle wynikają z pomylenia liczby moli (np. błędnego użycia 22,4) albo z błędnie policzonej masy molowej. "100 g" odpowiadałoby 1 mol CaCO3, czyli tylko 22,4 dm3 CO2, a nie 44,8 dm3.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najczęściej stosuje się zależność n = V/Vm. W wielu zadaniach egzaminacyjnych przyjmuje się Vm = 22,4 dm3/mol, więc dzielisz objętość gazu (w dm3) przez 22,4, aby dostać liczbę moli.
Jeśli przyjmujesz objętość molową 22,4 dm3/mol, to 44,8 dm3 odpowiada 2 mol CO2, bo 44,8/22,4 = 2. To kluczowy krok przed użyciem równania reakcji.
W równaniu rozkładu CaCO3 → CaO + CO2 współczynniki stechiometryczne wynoszą 1:1:1. Oznacza to, że z jednej cząsteczki (i jednego mola) CaCO3 powstaje jedna cząsteczka (i jeden mol) CO2.
Sumujesz wkłady pierwiastków zgodnie ze wzorem: M(CaCO3)=M(Ca)+M(C)+3·M(O). Dla danych: 40 + 12 + 3·16 = 100 g/mol. Błąd w tym miejscu często daje zły wynik końcowy.
W praktyce wapień bywa mieszaniną, ale w zadaniach stechiometrycznych na egzaminach zazwyczaj przyjmuje się, że "wapień" oznacza CaCO3. Jeśli ma być inaczej (np. zanieczyszczenia), zadanie musi podać procentową zawartość.
Najczęściej: pomylenie jednostek (dm3 z cm3), użycie złej objętości molowej, zaokrąglenia w złym momencie oraz nieuwzględnienie stechiometrii reakcji (np. przyjęcie złego stosunku molowego substrat–produkt).
100 g CaCO3 to 1 mol (bo M=100 g/mol). Z 1 mola CaCO3 powstaje 1 mol CO2, czyli 22,4 dm3 (przy Vm=22,4 dm3/mol). Skoro w zadaniu jest 44,8 dm3, to potrzeba 2 mol, czyli 200 g.
Gdy planujesz ilość próbki, odczynnika lub produktu reakcji, np. w oznaczeniach węglanów, w przygotowaniu próbki do analizy, w pracy z pochłaniaczami CO2 albo przy kontroli ilości gazu wydzielanego w reakcji.
Możesz oszacować: 44,8 dm3 to "dwa razy 22,4", więc to 2 mol CO2. Skoro stosunek jest 1:1, to 2 mol CaCO3. A 1 mol CaCO3 ma masę 100 g, więc 2 mole to 200 g. To szybka kontrola sensowności.
Tak, w zależności od definicji warunków odniesienia może zmienić się objętość molowa gazu. Na egzaminie trzeba stosować założenie podane w zadaniu lub przyjęte w arkuszu. Gdy jest tylko "warunki normalne", zwykle chodzi o 22,4 dm3/mol.
info

Około 63% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Eksperci podkreślają: "W warunkach normalnych przyjmuje się objętość molową gazu 22,4 dm3/mol, więc 44,8 dm3 CO2 to 2 mol."

Źródła:

  • Wikipedia: "Molar volume" (informacja o 22.4 L/mol dla STP w ujęciu szkolnym) https://en.wikipedia.org/wiki/Molar_volume (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia: "Calcium carbonate" (wzór CaCO3 i podstawowe informacje) https://en.wikipedia.org/wiki/Calcium_carbonate (dostęp: 2026-02-27)
  • Khan Academy: "Stoichiometry" (metodyka przeliczania moli i stosunków stechiometrycznych) https://www.khanacademy.org/science/chemistry/chemical-reactions-stoichiometry/stoichiometry-ideal/a/stoichiometry (dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Podręcznik chemii ogólnej: dział "stechiometria" oraz "gazy – objętość molowa"
  • Zbiór zadań rachunkowych z chemii (mole, gazy, stechiometria reakcji)
  • Materiały dydaktyczne dla technika analityka: obliczenia laboratoryjne i przygotowanie roztworów/próbek

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego