KWALIFIKACJA CHM4 - CZERWIEC 2021

PYTANIE NR 20.
Wyznacz refrakcję molową (Rm) dla kwasu octowego korzystając z danych zawartych w tabeli.

Rm = ∑a ∙ Ra gdzie: a – liczba atomów jednego rodzaju, Ra – refrakcja atomowa

Ilustracja przedstawia tabelę z danymi dotyczącymi refrakcji atomowej (R_a) wybranych atomów pierwiastków wchodzących w
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Refrakcję molową oblicza się addytywnie: Rm = ∑ a·Ra. Dla kwasu octowego należy policzyć liczbę atomów C, H i O w cząsteczce, następnie każdy wkład pomnożyć przez odpowiadającą mu refrakcję atomową z tabeli i zsumować. Taki rachunek prowadzi do wyniku 12,968.

Pełne wyjaśnienie:

Refrakcja molowa Rm jest wielkością, którą w zadaniu wyznacza się metodą sumowania wkładów atomowych (addytywność). Oznacza to, że całkowita refrakcja molowa cząsteczki jest sumą refrakcji atomowych poszczególnych pierwiastków, przy czym każdą z nich trzeba uwzględnić tyle razy, ile atomów danego rodzaju występuje w cząsteczce.

Stosowany wzór ma postać: Rm = ∑ a · Ra, gdzie a to liczba atomów danego pierwiastka w cząsteczce, a Ra to refrakcja atomowa odczytana z tabeli (dla C, H, O).

Kolejne kroki rozwiązania:

  • Ustalić skład kwasu octowego. Zapis CH3COOH odpowiada wzorowi sumarycznemu C2H4O2, czyli w cząsteczce są: 2 atomy węgla, 4 atomy wodoru i 2 atomy tlenu.
  • Odczytać z tabeli trzy wartości refrakcji atomowych: dla C, dla H oraz dla O.
  • Pomnożyć odczytane wartości przez liczby atomów: 2·RC, 4·RH, 2·RO.
  • Zsumować trzy składniki: Rm = 2·RC + 4·RH + 2·RO.

Po wykonaniu obliczeń na danych z tabeli otrzymuje się wartość 12,968.

Dlaczego pozostałe wyniki są błędne? Wartości typu 11,868 lub 10,986 często wynikają z mechanicznych pomyłek: nieprawidłowego policzenia liczby atomów (np. przyjęcia H=3 zamiast H=4) albo pominięcia jednego z członów sumy. Z kolei wynik 13,658 bywa skutkiem użycia niewłaściwej wartości tabelarycznej (np. wzięcia danych dla innego pierwiastka lub innej tabeli/warunków) albo błędu w mnożeniu przez współczynniki a.

Wskazówka egzaminacyjna: przed liczeniem zapisz osobno "C=2, H=4, O=2", a potem sprawdź, czy w sumie występują dokładnie trzy składniki i czy każdy ma poprawny mnożnik.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Refrakcja molowa (Rm) to wielkość opisująca własności optyczne substancji, powiązana ze zdolnością cząsteczek do polaryzacji i załamania światła. W zadaniach szkolnych często liczy się ją addytywnie jako sumę wkładów atomowych: ∑ a·Ra.
Najpierw ustal liczbę atomów każdego pierwiastka w cząsteczce (np. C, H, O). Następnie z tabeli odczytaj refrakcje atomowe Ra dla tych pierwiastków. Każdą wartość pomnóż przez liczbę atomów a i zsumuj: Rm = ∑ a·Ra.
Wzór podaje tylko sposób liczenia, ale nie zawiera liczb. Refrakcje atomowe Ra są danymi empirycznymi zebranymi w tabelach. Bez nich nie da się wykonać obliczenia liczbowego, można jedynie zapisać wynik symbolicznie (np. 2·RC + 4·RH + 2·RO).
W kwasie octowym (CH3COOH) liczy się wszystkie atomy w cząsteczce: węgiel, wodór i tlen. Zapis grupowy ułatwia analizę, ale do obliczeń trzeba przejść na wzór sumaryczny C2H4O2 i stąd wziąć współczynniki a.
Rozbij cząsteczkę na dwie części: CH3– (to 3 wodory) oraz –COOH (to jeszcze 1 wodór przy grupie –OH). Razem daje to 4 wodory. Ten krok warto zapisać obok obliczeń, bo błędne przyjęcie H=3 jest jedną z najczęstszych pułapek.
Tak, wynik liczbowy może się różnić, jeśli tabela ma inne wartości Ra (np. z innego opracowania lub dla innych założeń). Na egzaminie należy zawsze korzystać z tabeli dołączonej do zadania i na jej podstawie uzyskać odpowiedź zgodną z kluczem.
W polskim zapisie liczbowym standardowo stosuje się przecinek jako separator dziesiętny. Jeśli w obliczeniach używasz kalkulatora z kropką, pamiętaj, aby w odpowiedzi końcowej przepisać wynik w formacie oczekiwanym w arkuszu (np. 12,968).
Wykonaj szybki "check": czy uwzględniłeś trzy pierwiastki (C, H, O) i czy każdy ma właściwy mnożnik (2, 4, 2)? Następnie oszacuj rząd wielkości: suma kilku dodatnich wkładów nie powinna wyjść skrajnie mała ani podejrzanie duża względem podobnych cząsteczek.
Najczęstsze są: pominięcie mnożenia przez liczbę atomów a, błędne przepisanie wartości Ra z tabeli (zła linia/kolumna), oraz pomyłki w dodawaniu liczb dziesiętnych. Pomaga zapis w trzech wierszach: 2·RC, 4·RH, 2·RO.
Ćwicz trzy elementy: (1) szybkie wyznaczanie wzorów sumarycznych z zapisu grupowego (np. CH3COOH), (2) sprawne czytanie danych z tabel i jednostek, (3) dodawanie i mnożenie liczb dziesiętnych bez błędów. Rozwiązuj zadania z różnymi związkami, aby utrwalić schemat.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 26% zdających egzamin. bardzo trudne

Eksperci podkreślają: "Refrakcję molową oblicza się addytywnie: Rm = ∑ a·Ra."

Źródła:

  • Wikipedia (EN), "Molar refractivity" – https://en.wikipedia.org/wiki/Molar_refractivity (dostęp: 2026-03-02)
  • IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book), hasło dotyczące refrakcji/molowej refrakcji – https://goldbook.iupac.org/ (wyszukaj: "molar refraction"; dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia (PL), "Kwas octowy" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Kwas_octowy (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Podręczniki z chemii fizycznej (działy: refrakcja, współczynnik załamania, własności addytywne)
  • Instrukcje i metodyki pomiarów refraktometrycznych (refraktometr Abbe’go i pokrewne)
  • Zestawienia/tablice właściwości fizykochemicznych substancji (w tym refrakcje atomowe) używane w dydaktyce

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego