Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA CHM3 - STYCZEŃ 2020



PYTANIE NR 32.
W celu otrzymania wodorotlenku wapnia odważono 30 g węglanu wapnia, który wyprażono. Powstały tlenek wapnia zalano 100 cm3 wody i otrzymany w ten sposób osad wysuszono i zważono otrzymując 18,5 g wodorotlenku wapnia. Wydajność reakcji wyniosła

(Ca – 40 g/mol; O – 16 g/mol; C – 12 g/mol; H – 1 g/mol)

A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Oblicz wydajność: 30 g CaCO3 to 30/100 = 0,30 mola. Z 1 mola CaCO3 powstaje 1 mol Ca(OH)2, więc teoretycznie otrzymasz 0,30 mola Ca(OH)2. M(Ca(OH)2) = 74 g/mol, więc mteor = 0,30·74 = 22,2 g. Wydajność = 18,5/22,2·100% ≈ 83%.

Pełne wyjaśnienie:

Proces otrzymywania wodorotlenku wapnia z węglanu wapnia przebiega etapowo:

1) Prażenie (rozkład termiczny):
CaCO3 → CaO + CO2

2) Hydratacja (gaszenie wapna):
CaO + H2O → Ca(OH)2

W obliczeniach kluczowe jest to, że w obu etapach 1 mol CaCO3 daje ostatecznie 1 mol Ca(OH)2 (wapń "przechodzi" w produkt w stosunku 1:1).

Krok 1. Liczba moli CaCO3:
M(CaCO3) = 40 + 12 + 3·16 = 100 g/mol.
n(CaCO3) = 30 g / 100 g/mol = 0,30 mol.

Krok 2. Teoretyczna masa Ca(OH)2:
M(Ca(OH)2) = 40 + 2·(16+1) = 40 + 34 = 74 g/mol.
n(Ca(OH)2)teor = 0,30 mol, więc:
mteor = 0,30 · 74 g = 22,2 g.

Krok 3. Wydajność procentowa:
mrzecz = 18,5 g.
W = (mrzecz/mteor)·100% = (18,5/22,2)·100% ≈ 83,3% ≈ 83%.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • 80% – to wynik zbyt niski; zwykle wynika z błędu zaokrągleń albo użycia niewłaściwej masy teoretycznej (np. przyjęcia 23 g lub 24 g zamiast 22,2 g).
  • 75% – często pojawia się po poważniejszym błędzie stechiometrii (np. pomyleniu wzoru produktu lub masy molowej Ca(OH)2).
  • 93% – to wynik zbyt wysoki, typowy dla odwrócenia ułamka (mteor/mrzecz) albo błędnego założenia, że masa teoretyczna jest mniejsza niż 18,5 g.

Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach o wydajności zawsze najpierw licz masę teoretyczną z równania reakcji, dopiero potem licz procent: rzeczywista / teoretyczna · 100%.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak obliczyć wydajność reakcji z masy teoretycznej i rzeczywistej?
Wydajność liczysz ze wzoru: W = (mrzecz / mteor) · 100%. Najpierw wyznacz masę teoretyczną produktu ze stechiometrii (mole i masy molowe), a dopiero potem podstaw masę otrzymaną w doświadczeniu.
Co oznacza, że reakcja ma wydajność 83% w laboratorium?
To znaczy, że z punktu widzenia stechiometrii uzyskano 83% maksymalnej możliwej ilości produktu. Pozostałe 17% to straty (np. niepełny przebieg, straty podczas filtracji, przenoszenia, suszenia) albo zanieczyszczenia i błędy pomiaru.
Dlaczego z 1 mola CaCO3 powstaje 1 mol Ca(OH)2 w tym procesie?
Wapń jest "nośnikiem" ilości molowej: w CaCO3 jest 1 atom Ca, w CaO także 1, i w Ca(OH)2 również 1. Dlatego przy pełnym przebiegu etapów liczba moli wapnia, a więc i produktu, pozostaje w stosunku 1:1.
Jak policzyć masę molową Ca(OH)2, żeby nie popełnić błędu?
Zapisz skład: Ca(OH)2 = Ca + 2·(O+H). Następnie podstaw masy: 40 + 2·(16+1) = 40 + 34 = 74 g/mol. Najczęstszy błąd to policzenie tylko jednego "OH" zamiast dwóch.
Czy 100 cm3 wody ma znaczenie w obliczeniu wydajności w tym zadaniu?
Zwykle nie, o ile woda jest w nadmiarze. Wydajność liczysz z porównania mas: rzeczywistej i teoretycznej. Informacja o objętości wody wskazuje jedynie warunki prowadzenia reakcji gaszenia wapna, a nie ograniczenie stechiometryczne.
Jakie równania reakcji trzeba znać do zadań o prażeniu CaCO3?
Wystarczą dwa podstawowe równania: CaCO3 → CaO + CO2 (prażenie/kalcynacja) oraz CaO + H2O → Ca(OH)2 (hydratacja, gaszenie wapna). Na nich opiera się cała stechiometria zadania.
Dlaczego wynik 93% może wyjść w obliczeniach, ale jest błędny?
93% często wynika z odwrócenia ułamka (mteor/mrzecz zamiast mrzecz/mteor) albo z przyjęcia zbyt małej masy teoretycznej. Wydajność nie może przekraczać 100% przy poprawnych założeniach.
Jakie straty najczęściej obniżają wydajność przy suszeniu i ważeniu osadu?
Najczęściej: straty mechaniczne przy przesypywaniu i filtracji, przywieranie osadu do szkła, niedokładne przeniesienie, pylenie po wysuszeniu oraz niepełne wysuszenie (masa zawyżona) lub przegrzanie (zmiany chemiczne, masa zaniżona).
Jakie są typowe błędy w zadaniach stechiometrycznych z wydajnością?
Typowe błędy to: źle policzona masa molowa, pominięcie współczynników stechiometrycznych, podstawienie masy substratu zamiast masy teoretycznej produktu oraz błędne zaokrąglenia. Pomaga zapis: m → n → n → m (masa do moli, mole do moli, mole do masy).
Jak sprawdzić, czy odpowiedź procentowa jest realistyczna na egzaminie?
Zrób szybki test: masa rzeczywista produktu musi być mniejsza lub równa masie teoretycznej. Jeśli wychodzi więcej niż 100%, jest błąd rachunkowy lub założeń. Jeśli wynik jest bardzo niski, sprawdź masy molowe i stosunek molowy.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 42% zdających egzamin. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że oblicz wydajność: 30 g CaCO3 to 30/100 = 0,30 mola.

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Węglan wapnia" – sekcja o rozkładzie termicznym (CaCO3 → CaO + CO2), https://pl.wikipedia.org/wiki/W%C4%99glan_wapnia - dostęp 2026-02-18
  • Wikipedia (PL): "Tlenek wapnia" – sekcja o reakcji z wodą (gaszenie wapna, CaO + H2O → Ca(OH)2), https://pl.wikipedia.org/wiki/Tlenek_wapnia - dostęp 2026-02-18
  • Wikipedia (PL): "Wydajność reakcji" – definicja i sposób obliczania wydajności procentowej, https://pl.wikipedia.org/wiki/Wydajno%C5%9B%C4%87_reakcji - dostęp 2026-02-18

Materiały:

  • Podręcznik chemii ogólnej: stechiometria, obliczenia molowe, wydajność reakcji
  • Zbiór zadań maturalnych/technicznych z chemii: dział stechiometria i procentowa wydajność
  • Materiały dydaktyczne z technologii chemicznej: prażenie (kalcynacja) i gaszenie wapna
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego