Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA CHM3 - PAŹDZIERNIK 2013



PYTANIE NR 22.
Sole sodowe fenoli można otrzymać, stapiając odpowiedni fenol z sodą (M = 106 g/mol) użyta w 10% nadmiarze w stosunku do ilości stechiometrycznej, zgodnie z równaniem:
2 ArOH + Na2CO3 → 2 ArONa + H2O + CO2 Masa sody potrzebnej do przeprowadzenia reakcji z 7,2 g 2-naftolu (M = 144 g/mol) wynosi
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Oblicz liczbę moli 2‑naftolu: 7,2 g / 144 g/mol = 0,050 mol. Z równania 2 ArOH + Na2CO3 wynika, że potrzeba połowy tej liczby moli Na2CO3, czyli 0,025 mol. Masa stechiometryczna: 0,025 mol · 106 g/mol = 2,65 g. 10% nadmiaru daje 2,65·1,10 ≈ 2,92 g.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu trzeba policzyć masę węglanu sodu potrzebną do otrzymania soli sodowej fenolu, przy założeniu 10% nadmiaru względem ilości stechiometrycznej.

Krok 1: przeliczenie masy 2‑naftolu na liczbę moli
Podano masę 2‑naftolu 7,2 g oraz jego masę molową 144 g/mol. Liczba moli wynosi:
n(ArOH) = m/M = 7,2/144 = 0,050 mol.

Krok 2: wykorzystanie stechiometrii równania reakcji
Równanie: 2 ArOH + Na2CO3 → 2 ArONa + H2O + CO2.
Z współczynników wynika, że 2 mole fenolu reagują z 1 molem Na2CO3. Zatem potrzebna liczba moli węglanu sodu to połowa liczby moli fenolu:
n(Na2CO3) = 0,050/2 = 0,025 mol.

Krok 3: masa stechiometryczna Na2CO3
Przy masie molowej 106 g/mol:
m = n·M = 0,025 · 106 = 2,65 g.

Krok 4: uwzględnienie 10% nadmiaru
"10% nadmiaru" oznacza pomnożenie masy stechiometrycznej przez 1,10:
m(nadmiar) = 2,65 · 1,10 = 2,915 g, co po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku daje 2,92 g.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "2,65 g" odpowiada ilości stechiometrycznej, czyli bez doliczenia 10% nadmiaru. To częsty błąd polegający na zakończeniu rachunku o jeden krok za wcześnie.
  • "5,30 g" i "5,83 g" są około dwukrotnie większe, co typowo wynika z pomylenia stosunku molowego i założenia błędnie relacji 1:1 (ArOH : Na2CO3) albo z niepoprawnego użycia współczynników z równania.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw zawsze policz wynik stechiometryczny, a dopiero na końcu zastosuj korektę na nadmiar procentowy. Warto też sprawdzić "sens" liczby: skoro w równaniu 2 mole fenolu przypadają na 1 mol węglanu, masa Na2CO3 nie powinna wyjść porównywalna z masą fenolu w tym zadaniu, tylko wyraźnie mniejsza.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak obliczyć liczbę moli z podanej masy związku?
Liczbę moli liczysz ze wzoru n = m/M, gdzie m to masa w gramach, a M to masa molowa w g/mol. Najpierw upewnij się, że jednostki są zgodne. Przykładowo 7,2 g związku o M = 144 g/mol to 7,2/144 = 0,05 mol.
Dlaczego w tej reakcji na 2 mole fenolu przypada 1 mol Na2CO3?
Wynika to bezpośrednio ze współczynników w równaniu reakcji: 2 ArOH + Na2CO3 → 2 ArONa + .... Współczynniki mówią o stosunku molowym reagentów. Zatem ilość Na2CO3 jest równa połowie ilości molowej fenolu.
Co oznacza 10% nadmiaru odczynnika w obliczeniach stechiometrycznych?
10% nadmiaru oznacza, że używasz 1,10 razy tyle odczynnika, ile wynika ze stechiometrii. Najpierw liczysz ilość stechiometryczną, a dopiero potem mnożysz przez 1,10. To nie jest "+10 g", tylko +10% obliczonej ilości.
Jakie są typowe błędy przy zadaniach z nadmiarem reagentu?
Najczęściej: (1) pominięcie nadmiaru i podanie wyniku stechiometrycznego, (2) doliczenie 10% do liczby moli, ale nie do masy lub odwrotnie, (3) błędne zrozumienie, że 10% nadmiaru to odjęcie 10%. Pomaga schemat: stechiometria → masa → nadmiar.
Dlaczego wynik 2,65 g to nie jest poprawna odpowiedź w tym zadaniu?
Wartość 2,65 g odpowiada masie Na2CO3 bez nadmiaru, czyli czysto stechiometrycznej. Zadanie wymaga użycia Na2CO3 w 10% nadmiarze, więc trzeba jeszcze pomnożyć 2,65 g przez 1,10, co daje około 2,92 g po zaokrągleniu.
Jak sprawdzić, czy wynik masy reagenta ma sens jakościowo?
Zrób kontrolę "rzędu wielkości" i stosunku molowego. Skoro 2 mole fenolu przypadają na 1 mol Na2CO3, a masa molowa Na2CO3 (106 g/mol) jest mniejsza niż 2×144 g/mol, to masa Na2CO3 powinna wyjść zauważalnie mniejsza niż masa fenolu użyta w zadaniu.
Czy w obliczeniach trzeba uwzględniać produkty H2O i CO2?
Nie wprost. Produkty są potrzebne do poprawnego zapisu równania, ale w obliczeniach masy Na2CO3 kluczowy jest stosunek molowy reagentów wynikający ze współczynników: ArOH do Na2CO3. Produkty nie zmieniają tego stosunku.
Jak przeliczyć wynik i poprawnie go zaokrąglić w zadaniach laboratoryjnych?
Po obliczeniu masy często zaokrągla się do liczby miejsc zgodnej z danymi (tu odpowiedzi są do 0,01 g). Jeśli wychodzi 2,915 g, to po zaokrągleniu do dwóch miejsc po przecinku otrzymujesz 2,92 g. Warto zapisać krok po kroku, skąd wzięło się zaokrąglenie.
Jakie znaczenie praktyczne ma stosowanie nadmiaru odczynnika w syntezie soli?
Nadmiar odczynnika bywa stosowany, aby zapewnić pełne przereagowanie związku kluczowego (np. fenolu), zminimalizować jego pozostałość i ułatwić dalsze etapy przygotowania próbki. W praktyce laboratoryjnej nadmiar musi być kontrolowany, bo wpływa na koszty i późniejsze oczyszczanie.
Jak przygotować się do zadań stechiometrycznych na egzamin technika analityka?
Ćwicz stały schemat: m → n → stosunek z równania → n → m, a dopiero potem korekty typu nadmiar lub wydajność. Zwracaj uwagę na współczynniki i zapisuj jednostki przy każdym kroku. Pomaga też szybka kontrola: czy wynik nie jest podejrzanie 2× większy lub mniejszy.
info

Statystycznie 50% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że oblicz liczbę moli 2‑naftolu: 7,2 g / 144 g/mol = 0,050 mol.

Źródła:

  • IUPAC (CIAAW): Standard Atomic Weights (tabela mas atomowych) – https://ciaaw.org/atomic-weights.htm (dostęp: 2026-02-27)
  • NIST Chemistry WebBook: Atomic Weights and isotopic compositions (wykorzystywane do wyznaczania mas molowych) – https://webbook.nist.gov/chemistry/ (dostęp: 2026-02-27)
  • OpenStax Chemistry 2e: rozdział o stechiometrii (mole, współczynniki reakcji, reagent ograniczający/nadmiar) – https://openstax.org/details/books/chemistry-2e (dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Podręcznik chemii ogólnej: dział stechiometrii i obliczeń chemicznych
  • Zbiór zadań maturalnych/technikum z obliczeń stechiometrycznych (reakcje kwas–zasada, nadmiary reagentów)
  • Tablice chemiczne: masy molowe i przeliczanie jednostek
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego