KWALIFIKACJA CHM3 - STYCZEŃ 2020

PYTANIE NR 20.
Średnia masa wody wypływająca z pipety o deklarowanej pojemności 25 cm3, w temperaturze 25°C wynosi 24,80 g. Korzystając z danych zamieszczonych w tabeli wskaż wartość poprawki kalibracyjnej dla tej pipety.
Ilustracja przedstawia tabelę z danymi dotyczącymi masy wody zajmującej objętość 1 dm³ w zależności od temperatury pomiaru.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Poprawkę kalibracyjną wyznacza się jako różnicę między objętością nominalną a objętością rzeczywistą.
Najpierw z masy 24,80 g oblicza się objętość wody, korzystając z gęstości w 25°C podanej w tabeli, a następnie porównuje z 25 cm3 (25 ml). Otrzymana różnica daje poprawkę 0,10 ml.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniach z kalibracji szkła miarowego kluczowe jest rozróżnienie objętości nominalnej (zadeklarowanej na pipetcie) i objętości rzeczywistej wynikającej z pomiaru. Tu pipeta ma pojemność 25 cm3, czyli 25 ml, ale podano średnią masę wody wypływającej: 24,80 g.

Żeby przejść z masy na objętość, korzysta się ze związku: m = ρ · V, czyli V = m / ρ. Ponieważ gęstość wody zależy od temperatury, należy wziąć z tabeli wartość gęstości dla 25°C. Dopiero wtedy obliczona objętość odpowiada warunkom pomiaru i można ją uczciwie porównać z 25 ml.

Następnie wyznacza się poprawkę kalibracyjną jako różnicę między tym, co powinno być (25 ml), a tym, co faktycznie podaje pipeta (objętość obliczona z masy i gęstości). W praktyce oznacza to ustalenie, o ile ml pipeta "zaniża" lub "zawyża" wynik. W tym zadaniu prawidłowa wartość poprawki wynosi 0,10 ml, zgodnie z danymi tabelarycznymi, do których odwołuje się polecenie.

Dlaczego pozostałe wartości są nieprawidłowe?

  • Odpowiedzi typu 0,16 ml lub 0,18 ml zwykle wynikają z odczytania niewłaściwej pozycji w tabeli (np. innej temperatury) albo z błędu zaokrągleń.
  • Wartość 0,25 ml często jest efektem nieuprawnionego uproszczenia (np. mechanicznego liczenia różnicy bez poprawnego przeliczenia masy na objętość z użyciem gęstości) lub błędu jednostek.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdzaj, czy w zadaniu podano temperaturę i czy wymaga ona użycia tabeli gęstości. Pominięcie temperatury to jedna z najczęstszych przyczyn pomyłek w kalibracji metodą grawimetryczną.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Poprawka kalibracyjna to wartość, o jaką należy skorygować wynik odmierzania, aby odpowiadał objętości rzeczywistej. Wynika z różnicy między objętością nominalną pipety (np. 25 ml) a objętością obliczoną z pomiaru (np. z masy wody i jej gęstości w danej temperaturze).
Stosuje się zależność V = m / ρ, gdzie m to masa, a ρ to gęstość cieczy. Dla wody gęstość zależy od temperatury, więc trzeba ją odczytać z tabeli dla warunków pomiaru (tu 25°C). Wynik objętości w cm³ jest równy ml.
Bo gęstość wody zmienia się z temperaturą, a zadanie podaje 25°C. Przy kalibracji grawimetrycznej przeliczenie masy na objętość bez właściwej gęstości daje błąd. Tabela zapewnia poprawną wartość gęstości do obliczeń w konkretnych warunkach.
Nie. To przybliżenie działa tylko w ograniczonym zakresie i nie jest wystarczające w zadaniach kalibracyjnych. W metrologii objętościowej należy używać gęstości wody zależnej od temperatury (z tabel), bo nawet małe różnice gęstości wpływają na obliczoną poprawkę pipety.
W praktyce laboratoryjnej 1 cm³ = 1 ml. Dzięki temu po obliczeniu objętości w cm³ można od razu interpretować ją jako ml. Uwaga: mimo równoważności jednostek, wciąż trzeba poprawnie uwzględnić temperaturę i gęstość przy przeliczaniu masy na objętość.
Kalibrację wykonuje się okresowo (zgodnie z systemem jakości w laboratorium) oraz po naprawie, podejrzeniu uszkodzenia lub gdy wyniki analiz wskazują na problemy z odmierzaniem. W zakładach chemicznych ma to znaczenie m.in. przy przygotowaniu roztworów i kontroli jakości surowców.
Typowe pomyłki to: użycie gęstości dla złej temperatury, przyjęcie uproszczenia 1 g = 1 ml, błędy w zaokrągleniach oraz mylenie znaku poprawki (czy pipeta zaniża, czy zawyża). Często też myli się poprawkę z samym błędem wskazania.
Porównuje się objętość nominalną z objętością rzeczywistą wyznaczoną z pomiaru. Jeśli objętość rzeczywista jest mniejsza niż nominalna, pipeta zaniża. Jeśli jest większa, zawyża. W zadaniach egzaminacyjnych ważne jest, czy pytają o znak poprawki czy o samą wartość liczbową.
Temperatura wpływa na gęstość wody, a więc na przeliczenie masy na objętość. Dodatkowo w praktyce laboratoryjnej temperatura wpływa na stabilność pomiaru i warunki pracy szkła/urządzeń. Dlatego w obliczeniach trzeba stosować dane tabelaryczne odpowiednie dla podanej temperatury.
Ćwicz schemat: odczyt danych → dobór gęstości z tabeli dla temperatury → obliczenie V = m/ρ → porównanie z wartością nominalną → wyznaczenie poprawki. Trenuj też poprawne zaokrąglenia i pilnuj jednostek. To ogranicza typowe błędy przy zadaniach z pipetami.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 45% zdających egzamin. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że otrzymana różnica daje poprawkę 0,10 ml.

Materiały:

  • Podręczniki z metrologii laboratoryjnej (kalibracja szkła miarowego i pipet)
  • Instrukcje użytkowania i karty metrologiczne pipet (zasady wyznaczania poprawek)
  • Tablice gęstości wody w funkcji temperatury (materiały metrologiczne)

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego