KWALIFIKACJA CHM4 - CZERWIEC 2017

PYTANIE NR 39.
Oznaczona twardość ogólna wody wynosi 2 mval/dm3. Wartość ta przeliczona na stopnie niemieckie, zgodnie z zamieszczonym przelicznikiem jednostek, wynosi
Ilustracja przedstawia prostokątną ramkę z tekstem, który zawiera przelicznik jednostek twardości wody.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
mval/dm3 to w praktyce meq/L. Dla twardości: 1 mval/dm3 odpowiada 50 mg CaCO3/dm3, a 1°dH = 17,848 mg CaCO3/dm3, czyli 0,3566 mval/dm3. Zatem 2 mval/dm3 ÷ 0,3566 ≈ 5,6°dH, co odpowiada podanej odpowiedzi.

Pełne wyjaśnienie:

Twardość ogólna wody wyraża się często jako równoważnik w przeliczeniu na CaCO3. Jednostka mval/dm3 (milirównoważnik na decymetr sześcienny) jest równoważna meq/L. W obliczeniach analitycznych wygodnie korzystać z faktu, że 1 równoważnik CaCO3 ma masę 50 g/mol (bo M(CaCO3) ≈ 100 g/mol, a jon CO32− wnosi ładunek 2, więc masa równoważnikowa to 100/2 = 50).

Z tego wynika praktyczna zależność: 1 mval/dm3 twardości (w przeliczeniu na CaCO3) odpowiada 50 mg CaCO3/dm3. Stopień niemiecki twardości °dH jest zdefiniowany jako 17,848 mg CaCO3/dm3. Aby przeliczyć mval/dm3 na °dH, najpierw ustala się, ile mval/dm3 przypada na 1°dH:

  • 1°dH = 17,848 mg CaCO3/dm3
  • 1 mval/dm3 = 50 mg CaCO3/dm3
  • zatem 1°dH = 17,848/50 = 0,3566 mval/dm3

Teraz wykonujemy właściwe przeliczenie: 2 mval/dm3 ÷ 0,3566 mval/dm3 na 1°dH ≈ 5,6°dH.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne? Wartości 2,0°dH i 2,5°dH sugerują mylne założenie, że liczba "2" przechodzi prawie bez zmian do °dH (błąd intuicyjnego dopasowania bez użycia stałej). Z kolei 1,4°dH może wynikać z odwrócenia stałej (mnożenia przez 0,3566 zamiast dzielenia) albo z pomylenia skali °dH z inną skalą twardości.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź rząd wielkości. Skoro 1°dH to ok. 0,36 mval/dm3, to 2 mval/dm3 musi dać kilka stopni niemieckich, a nie około 2 czy około 1.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Twardość ogólna to miara sumarycznej zawartości jonów wapnia i magnezu w wodzie. W analityce często podaje się ją jako równoważnik w przeliczeniu na CaCO3, żeby łatwiej porównywać wyniki między metodami i jednostkami (np. mg CaCO3/dm3, mval/dm3, °dH).
mval/dm3 (milirównoważnik na dm3) jest praktycznie tym samym co meq/L. To jednostka oparta o ładunek (równoważniki), dlatego nie zawsze jest równa mmol/dm3. W twardości zwykle odnosi się ją do równoważnika CaCO3.
°dH to skala twardości wody, w której 1°dH odpowiada określonej masie CaCO3 w 1 dm3 wody. Ułatwia to opis twardości w praktyce (np. w instalacjach domowych i przemysłowych), ale wymaga znajomości stałej przeliczeniowej.
Najpierw ustal stałą: ile mval/dm3 odpowiada 1°dH (np. z tablic). Następnie podziel wartość twardości w mval/dm3 przez tę stałą. Kontrolnie oceń wynik: jeśli 1°dH to ok. 0,36 mval/dm3, to 2 mval/dm3 da kilka °dH.
CaCO3 jest umownym "wspólnym mianownikiem" dla różnych soli powodujących twardość. Ponieważ twardość wynika głównie z jonów Ca2+ i Mg2+, przeliczenie na CaCO3 pozwala raportować jeden spójny wynik niezależnie od składu soli i metody oznaczania.
Nie zawsze. mmol/dm3 opisuje liczbę moli, a mval/dm3 opisuje liczbę równoważników (zależnych od wartościowości/ładunku). Dla jonów dwuwartościowych 1 mmol odpowiada 2 mval. W twardości to rozróżnienie jest kluczowe.
Najczęstsze to: użycie złej skali (np. °fH zamiast °dH), odwrócenie stałej (mnożenie zamiast dzielenia), pominięcie związku z CaCO3 oraz traktowanie mval/dm3 jak zwykłego mmol/dm3. Pomaga zapisanie jednostek w każdym kroku.
Bo 1°dH odpowiada znacznie mniejszej wartości w mval/dm3 (około 0,36). Skoro 1°dH to "mniej niż 1 mval/dm3", to 2 mval/dm3 musi przełożyć się na kilka stopni niemieckich, a nie na wartość bliską 2.
Gdy wymagania klienta lub dokumentacja techniczna instalacji podaje twardość w °dH (np. dla zmiękczaczy, kotłów, urządzeń AGD). Laboratorium może oznaczać twardość w innej jednostce, więc przeliczenie ułatwia raportowanie i porównania.
Zrób oszacowanie: zapamiętaj przybliżenie, że 1°dH to ok. 0,36 mval/dm3. Wtedy łatwo ocenisz rząd wielkości (dzielisz przez 0,36, czyli mnożysz przez ok. 2,8). Jeśli wynik "ucieka" o rząd wielkości, stała jest błędna.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 44% zdających egzamin. trudne

Według specjalistów z branży: "mval/dm3 to w praktyce meq/L. Dla twardości: 1 mval/dm3 odpowiada 50 mg CaCO3/dm3, a 1°dH = 17,848 mg CaCO3/dm3, czyli 0,3566 mval/dm3."

Źródła:

  • Wikipedia (PL), "Stopień niemiecki" – definicja 1°dH = 17,848 mg CaCO3/L (mg/dm3), https://pl.wikipedia.org/wiki/Stopie%C5%84_niemiecki (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia (EN), "Water hardness" – przeliczenia twardości i odniesienie do CaCO3, https://en.wikipedia.org/wiki/Hard_water (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z analizy wody (działy: twardość, jednostki i przeliczenia)
  • Tablice przeliczeniowe jednostek twardości (°dH, mg CaCO3/L, mval/L, mmol/L)
  • Materiały ćwiczeniowe z chemii analitycznej dotyczące równoważników i ekwiwalentu CaCO3

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego