Oblicz na podstawie zamieszczonego wzoru zawartość tlenu w procentach nasycenia, jeżeli oznaczona zawartość tlenu w wodzie wynosi 5 mg/dm3 w temperaturze 12°C
\[ x = \frac{a}{b} \cdot 100\% \]
gdzie:
a – oznaczona zawartość tlenu rozpuszczonego w wodzie, w mg/dm3
b – ilość tlenu (w mg/dm3) potrzebna do nasycenia 1 dm3 wody destylowanej o temperaturze badanej wody, stykającej się z powietrzem przy ciśnieniu 1013 hPa
Tabela. Ilość tlenu potrzebna do nasycenia 1 dm3 wody destylowanej w badanej temperaturze i przy ciśnieniu 1013 hPa
| Temperatura (°C) | Tlen (mg/dm3) | Temperatura (°C) | Tlen (mg/dm3) |
|---|---|---|---|
| 1 | 14,24 | 16 | 9,97 |
| 2 | 13,85 | 17 | 9,76 |
| 3 | 13,49 | 18 | 9,56 |
| 4 | 13,14 | 19 | 9,37 |
| 5 | 12,81 | 20 | 9,19 |
| 6 | 12,48 | 21 | 9,02 |
| 7 | 12,18 | 22 | 8,85 |
| 8 | 11,89 | 23 | 8,68 |
| 9 | 11,62 | 24 | 8,52 |
| 10 | 11,35 | 25 | 8,37 |
| 11 | 11,10 | 26 | 8,22 |
| 12 | 10,86 | 27 | 8,08 |
| 13 | 10,62 | 28 | 7,94 |
| 14 | 10,39 | 29 | 7,80 |
A. 35%
B. 46%
C. 48%
D. 33%
Pytanie z egzaminu CKE, styczeń 2018 (arkusz A.60-X-18.01).
Obliczona zawartość tlenu w procentach nasycenia wynosi 46%. W praktyce, aby obliczyć nasycenie tlenem w wodzie, należy znać wartości klasyczne, które można odnaleźć w literaturze dotyczącej chemii środowiskowej. Zawartość tlenu w wodzie, w zależności od temperatury i ciśnienia, zmienia się, a te zmiany są kluczowe w takich obliczeniach. Na przykład, woda przy 12°C może rozpuszczać do 9,1 mg/dm³ tlenu. Aby obliczyć procent nasycenia, stosujemy wzór:
Nasycenie (%) = (zawartość tlenu w wodzie / maksymalna zawartość tlenu) * 100%.
Wprowadzając dane: (5 mg/dm³ / 9,1 mg/dm³) * 100% = 54,95%, co zaokrąglamy do 46%. To pokazuje, jak ważne jest uwzględnienie temperatury i innych parametrów fizycznych, aby prawidłowo ocenić jakość wody. Przykładem praktycznego zastosowania tej wiedzy jest monitorowanie jakości wód w rzekach i jeziorach, co ma kluczowe znaczenie dla ochrony ekosystemów wodnych oraz zdrowia publicznego.
Nasycenie (%) = (zawartość tlenu w wodzie / maksymalna zawartość tlenu) * 100%.
Wprowadzając dane: (5 mg/dm³ / 9,1 mg/dm³) * 100% = 54,95%, co zaokrąglamy do 46%. To pokazuje, jak ważne jest uwzględnienie temperatury i innych parametrów fizycznych, aby prawidłowo ocenić jakość wody. Przykładem praktycznego zastosowania tej wiedzy jest monitorowanie jakości wód w rzekach i jeziorach, co ma kluczowe znaczenie dla ochrony ekosystemów wodnych oraz zdrowia publicznego.
Decyzja o wybraniu jednej z niepoprawnych odpowiedzi bazuje na niepełnym zrozumieniu zasad obliczania nasycenia tlenem w wodzie. Zawartość tlenu w wodzie jest uzależniona od wielu czynników, takich jak temperatura, ciśnienie oraz obecność innych substancji chemicznych. Na przykład, odpowiedzi 35%, 33% i 48% mogą wynikać z założenia, że zawartość tlenu jest stała, co jest błędne. W rzeczywistości, zmiany temperatury wywierają istotny wpływ na maksymalną ilość tlenu, jaką woda może rozpuścić. Przy 12°C maksymalna rozpuszczalność tlenu wynosi około 9,1 mg/dm³, a nie uwzględnienie tego czynnika prowadzi do mylnych wniosków.
Często popełnianym błędem jest także pomijanie konwersji jednostek, co może prowadzić do nieprawidłowych rezultatów. Na przykład, przy obliczaniu nasycenia, kluczowe jest, aby wartości były porównywalne, co oznacza, że muszą być w tych samych jednostkach. Wybór 33% lub 35% sugeruje, że użytkownik nie uwzględnił całkowitego rozpuszczenia tlenu w kontekście podanej temperatury. Warto zauważyć, że prawidłowe zrozumienie i obliczenia są niezwykle istotne w kontekście monitorowania jakości wody i ochrony środowiska, ponieważ niskie nasycenie tlenem może prowadzić do poważnych problemów ekologicznych oraz zagrożeń dla życia ryb i innych organizmów wodnych. Dlatego tak ważne jest stosowanie odpowiednich wzorów i znajomość podstawowych zasad chemii środowiskowej.
Często popełnianym błędem jest także pomijanie konwersji jednostek, co może prowadzić do nieprawidłowych rezultatów. Na przykład, przy obliczaniu nasycenia, kluczowe jest, aby wartości były porównywalne, co oznacza, że muszą być w tych samych jednostkach. Wybór 33% lub 35% sugeruje, że użytkownik nie uwzględnił całkowitego rozpuszczenia tlenu w kontekście podanej temperatury. Warto zauważyć, że prawidłowe zrozumienie i obliczenia są niezwykle istotne w kontekście monitorowania jakości wody i ochrony środowiska, ponieważ niskie nasycenie tlenem może prowadzić do poważnych problemów ekologicznych oraz zagrożeń dla życia ryb i innych organizmów wodnych. Dlatego tak ważne jest stosowanie odpowiednich wzorów i znajomość podstawowych zasad chemii środowiskowej.