KWALIFIKACJA CHM6 - CZERWIEC 2020

PYTANIE NR 34.
Zawartość procentowa H2SO4 i wolnego SO3 w technicznym kwasie siarkowym(VI) wynosi
Ilustracja przedstawia tabelaryczne zestawienie dotyczące rodzajów i gatunków kwasu siarkowego(VI) technicznego.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Techniczny kwas siarkowy(VI) w postaci oleum zawiera bardzo wysoką zawartość H2SO4 oraz pewną ilość "wolnego" SO3. Poprawny zestaw wartości odpowiada typowemu gatunkowi: ok. 98% H2SO4 i ok. 12% wolnego SO3, a pozostałe kombinacje są nietypowe lub skrajne.

Pełne wyjaśnienie:

W przemyśle chemicznym "kwas siarkowy(VI) techniczny" występuje w różnych gatunkach jakościowych. Szczególną postacią jest oleum, czyli mieszanina kwasu siarkowego(VI) z wolnym SO3. W praktyce technologicznej podaje się zwykle: zawartość H2SO4 oraz zawartość wolnego SO3, które decydują o reaktywności i przeznaczeniu produktu.

Dlaczego poprawne jest: 98% H2SO4 i 12% wolnego SO3?
To wartości odpowiadające typowemu, wysokostężonemu produktowi technicznemu (oleum o umiarkowanej zawartości wolnego SO3). Taki skład jest spójny z podejściem kontroli jakości: bardzo wysokie stężenie H2SO4 jest charakterystyczne dla produktu technicznego, a dodatkowy wolny SO3 stanowi parametr różnicujący gatunek oleum i jego zastosowanie.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?

  • 96% H2SO4 i 26% wolnego SO3 – 26% wolnego SO3 wskazuje na znacznie "mocniejsze" oleum niż wariant 12%; zestawienie z 96% H2SO4 jest niespójne z typową charakterystyką gatunku, który w zadaniu ma odpowiadać wartościom technicznym zbliżonym do 98% i ok. 12%.
  • 94% H2SO4 i 10% wolnego SO3 – zawartość H2SO4 jest zbyt niska jak na wskazywany typowy produkt techniczny/oleum w tej klasyfikacji; łatwo tu popełnić błąd "zaniżania", bo 94% brzmi wiarygodnie dla kwasów stężonych, ale nie odpowiada oczekiwanemu wariantowi.
  • 98% H2SO4 i 65% wolnego SO3 – 65% wolnego SO3 to skrajnie wysokie oleum spotykane jako odrębny produkt handlowy; w tym pytaniu jest to wartość-dystraktor, która ma skusić "im więcej SO3, tym bardziej oleum".

Wskazówka egzaminacyjna: zapamiętaj, że oleum opisuje się przez udział wolnego SO3 (np. kilkanaście–kilkadziesiąt procent), a typowy techniczny kwas siarkowy ma bardzo wysoką zawartość H2SO4 (blisko 98%). Nie utożsamiaj wolnego SO3 z "SO3 w cząsteczce" H2SO4.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Oleum to mieszanina H2SO4 z "wolnym" SO3 rozpuszczonym w kwasie. Zwykły kwas siarkowy(VI) jest roztworem H2SO4 w wodzie, a oleum zawiera dodatkowy SO3, przez co jest bardziej reaktywne i ma inne zastosowania technologiczne.
"Wolny SO3" to taki SO3, który nie wynika z samej obecności H2SO4, tylko stanowi dodatkowy składnik mieszaniny. To parametr jakościowy oleum: im więcej wolnego SO3, tym silniejsze właściwości sulfonujące i większe wymagania bezpieczeństwa oraz materiałowe instalacji.
W technologii kwasu siarkowego spotyka się opis produktu przez dwie wartości: zawartość H2SO4 oraz zawartość wolnego SO3. To pozwala sklasyfikować gatunek techniczny (w tym oleum) i dobrać go do procesu. Na egzaminie sprawdza się rozumienie, że oleum to H2SO4 + wolny SO3.
Oleum stosuje się m.in. w reakcjach, gdzie potrzebne jest środowisko silnie odwadniające i sulfonujące, np. w sulfonowaniu związków organicznych oraz w niektórych etapach syntez. Dobór zawartości wolnego SO3 wpływa na szybkość reakcji, ilość ciepła i powstawanie produktów ubocznych.
Częsty błąd to mylenie "wolnego SO3" z całkowitą ilością SO3 "zawartą" w H2SO4. Drugi błąd to kierowanie się intuicją, że procenty muszą się sumować do 100%. W opisie gatunków oleum ważniejsze jest rozumienie definicji i parametrów jakościowych.
Typowo wykonuje się miareczkowanie alkalimetryczne roztworem zasady (np. NaOH) o znanym stężeniu i przelicza wynik na zawartość H2SO4 w próbce. Kluczowe jest poprawne uwzględnienie masy próbki i objętości titranta oraz stosowanie właściwego współczynnika przeliczeniowego wynikającego ze stechiometrii.
W praktyce analitycznej wykonuje się oznaczenie oparte na miareczkowaniu i przeliczeniu na "wolny SO3" według procedury zakładowej/normowej. Najważniejsze jest rozróżnienie, że oznaczenie dotyczy dodatkowego SO3 obecnego w mieszaninie, a nie samego H2SO4. Wynik podaje się zwykle w % masowych.
Dla kwasu siarkowego(VI) technicznego typowe są bardzo wysokie stężenia, często w okolicy 96–98% H2SO4. Dokładna wartość zależy od gatunku i specyfikacji jakościowej. Na egzaminie warto kojarzyć, że 98% jest charakterystyczne dla produktu silnie stężonego, używanego w procesach przemysłowych.
Wysokie udziały wolnego SO3 są spotykane jako określone gatunki oleum, ale w pytaniach testowych często stanowią dystraktor: wartość skrajna ma wyglądać "bardziej przemysłowo". Zawsze oceniaj, czy para liczb odpowiada typowemu, oczekiwanemu gatunkowi w danym zadaniu, a nie tylko temu, co brzmi "mocniej".
Opanuj pojęcia: kwas techniczny, oleum, wolny SO3, gatunki i zastosowania. Ćwicz zadania z kontroli jakości: interpretację wyników miareczkowania i przeliczanie na % masowe. Ucz się też typowych zakresów stężeń oraz tego, jakie konsekwencje technologiczne ma wzrost zawartości wolnego SO3.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 47% zdających egzamin. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że techniczny kwas siarkowy(VI) w postaci oleum zawiera bardzo wysoką zawartość H2SO4 oraz pewną ilość "wolnego" SO3.

Źródła:

  • Vogel's Textbook of Quantitative Chemical Analysis, 6th edition, rozdziały o miareczkowaniach kwas-zasada i obliczeniach stechiometrycznych (materiał referencyjny do zasad alkalimetrii).
  • Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, hasło/rozdział: Sulfuric Acid (H2SO4) / Oleum, część dotycząca gatunków oleum i zastosowań przemysłowych (referencja technologiczna).
  • Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, hasło: Sulfuric Acid, sekcje o produktach handlowych i stężeniach oraz o oleum (referencja przemysłowa).

Materiały:

  • Podręcznik technologii nieorganicznej (dział: kwas siarkowy i oleum – gatunki i zastosowania)
  • Podręcznik analizy ilościowej (miareczkowanie alkalimetryczne – zasady i obliczenia)
  • Materiały dydaktyczne szkoły/CKZ: kontrola jakości surowców w przemyśle chemicznym

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego