Korzystając z wykresu rozpuszczalności, ustal ile gramów Pb(NO3)2 można maksymalnie rozpuścić w 150 g wody w temperaturze 30oC.
A. 70 g
B. 140 g
C. 105 g
D. 30 g
Pytanie z egzaminu CKE, czerwiec 2018 (arkusz A.59-X-18.06).
Odpowiedź 105 g jest prawidłowa, ponieważ opiera się na danych odczytanych z wykresu rozpuszczalności Pb(NO₃)₂ w temperaturze 30°C. Wartość ta wynika z faktu, że w 100 g wody można rozpuścić 70 g tego związku, co oznacza, że rozpuszczalność jest proporcjonalna do ilości wody. Aby obliczyć maksymalną ilość Pb(NO₃)₂ w 150 g wody, stosujemy proporcję: (70 g / 100 g) = (x g / 150 g). Przekształcając tę proporcję, otrzymujemy x = 105 g. Tego typu obliczenia są kluczowe w chemii analitycznej, gdzie dokładne wyważenie substancji i ich stężenie mają ogromne znaczenie w reakcjach chemicznych i procesach przemysłowych. Zrozumienie tematu rozpuszczalności i umiejętność prowadzenia obliczeń na jego podstawie jest niezbędne w laboratoriach oraz w przemyśle chemicznym, gdzie kontrola jakości i reakcje są ściśle regulowane przez normy. Przykład ten pokazuje, jak ważne jest nie tylko odczytywanie danych z wykresów, ale także umiejętność ich interpretacji w praktycznych zastosowaniach.
Wybór innej odpowiedzi niż 105 g wskazuje na pewne nieporozumienia związane z interpretacją danych z wykresu rozpuszczalności. Osoby, które wybrały 70 g, mogą nie dostrzegać, że ta wartość odnosi się jedynie do 100 g wody. Przyrost o 50 g dodatkowego wody wymaga zastosowania odpowiednich proporcji, co zostało pominięte. W przypadku odpowiedzi 140 g błędna jest interpretacja maksymalnej rozpuszczalności Pb(NO₃)₂; wydaje się, że odpowiadający nie uwzględnił, że rozpuszczalność związku w wodzie jest ograniczona i nie wzrasta liniowo w przypadku większej ilości rozpuszczalnika. Wybór 30 g również nie jest uzasadniony, ponieważ ta wartość jest zbyt niska i nie odnosi się do danych przedstawionych na wykresie. Kluczowym błędem myślowym w tych przypadkach jest brak umiejętności stosowania proporcji oraz niewłaściwe wyważenie rozpuszczalności substancji chemicznych. W chemii analitycznej i przemysłowej, precyzyjne obliczenia i ich właściwa interpretacja są istotne dla uzyskania powtarzalnych i wiarygodnych wyników. Zrozumienie zasad funkcjonowania wykresów rozpuszczalności oraz umiejętność ich analizy stanowi fundament wiedzy chemicznej, niezbędny w praktycznych zastosowaniach laboratoryjnych i badawczych.