KWALIFIKACJA CHM4 - STYCZEŃ 2024

PYTANIE NR 13.
Ile miligramów wapnia (MCa = 40,0 g/mol) zawierał analizowany roztwór, jeżeli na zmiareczkowanie próbki zużyto 20 cm3 0,0100-molowego roztworu EDTA?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
EDTA reaguje z Ca2+ w stosunku 1:1, więc n(Ca) = n(EDTA).
n = c·V = 0,0100 mol/dm3 · 0,0200 dm3 = 2,00·10^-4 mol.
m = n·M = 2,00·10^-4 · 40,0 g/mol = 0,00800 g = 8,000 mg.

Pełne wyjaśnienie:

W miareczkowaniu kompleksometrycznym EDTA tworzy z jonami wapnia Ca2+ trwały kompleks, a stosunek molowy jest 1:1. Oznacza to, że liczba moli jonów Ca2+ w próbce jest równa liczbie moli zużytego EDTA.

Krok 1: zamiana objętości na dm3 (L)
Podano 20 cm3, czyli 20 mL. Ponieważ 1000 mL = 1 dm3, mamy:
V = 20 mL = 0,0200 dm3.

Krok 2: obliczenie liczby moli EDTA
Korzystamy ze wzoru n = c·V:
n(EDTA) = 0,0100 mol/dm3 · 0,0200 dm3 = 2,00·10-4 mol.

Krok 3: przejście na liczbę moli wapnia
Ze stechiometrii 1:1: n(Ca) = n(EDTA) = 2,00·10-4 mol.

Krok 4: obliczenie masy wapnia
m = n·M = 2,00·10-4 mol · 40,0 g/mol = 0,00800 g.
Na koniec przeliczamy gramy na miligramy: 0,00800 g · 1000 mg/g = 8,000 mg.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 0,800 mg – odpowiada typowemu błędowi o czynnik 10, np. gdy ktoś omyłkowo przyjmie mniejszą objętość (0,00200 dm3) albo przesunie przecinek w stężeniu.
  • 0,080 mg – błąd o czynnik 100; często wynika z nieprawidłowej konwersji jednostek (mL → L) lub nieuważnego rachunku na potęgach dziesięciu.
  • 0,008 mg – błąd o czynnik 1000; pojawia się, gdy w ogóle nie przeliczy się cm3 na dm3 albo pomyli g z mg na końcu obliczeń.

Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach typu c·V zawsze najpierw upewnij się, że objętość jest w dm3, a na końcu sprawdź rząd wielkości (czy wynik w mg jest logiczny dla podanych danych).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Użyj zależności n = c·V, gdzie c jest w mol/dm3, a V w dm3. Najpierw przelicz objętość z mL (cm3) na L (dm3), np. 20 mL = 0,0200 dm3. Otrzymane n(EDTA) zwykle równa się n(oznaczanego metalu) przy stosunku 1:1.
EDTA jest ligandem wielodentnym i tworzy z wieloma jonami metali (w tym Ca2+) kompleks o stechiometrii 1:1. Oznacza to, że 1 mol EDTA wiąże 1 mol Ca2+, więc liczba moli zużytego titranta bezpośrednio odpowiada liczbie moli wapnia w próbce.
Trzeba wykonać konwersję jednostek: 1 dm3 = 1000 cm3. Zatem V[dm3] = V[cm3]/1000. Np. 20 cm3 = 20/1000 dm3 = 0,0200 dm3. Pominięcie tego kroku daje zwykle błąd wyniku o czynnik 1000.
Po obliczeniu masy w gramach zastosuj przelicznik: 1 g = 1000 mg. Czyli wynik w mg = wynik w g · 1000. W zadaniach miareczkowych to częsty etap końcowy, na którym łatwo o błąd rzędu wielkości, jeśli nie dopilnuje się jednostek.
Nie wprost. W miareczkowaniu kompleksometrycznym kluczowa jest stechiometria tworzenia kompleksu (najczęściej 1:1), a nie bilans elektronów jak w redoks. Wystarczy poprawnie powiązać mole EDTA z molami oznaczanego jonu metalu.
Najczęstsze to: (1) brak zamiany mL/cm3 na dm3, (2) pomylenie zapisu stężenia 0,0100 mol/dm3 z inną jednostką, (3) przesunięcie przecinka w potęgach dziesięciu, (4) błędna zamiana g na mg. Każdy z nich daje wyniki różniące się 10–1000 razy.
Oceń przybliżenie: 0,01 mol/dm3 to 10 mmol/L. Dla 0,02 L daje ok. 0,2 mmol metalu. Dla Ca (40 g/mol) to ok. 0,2 mmol · 40 mg/mmol ≈ 8 mg. Jeśli wychodzi 0,008 mg lub 800 mg, to prawdopodobnie problem z jednostkami.
W praktyce laboratoryjnej dobiera się bufor (kontrola pH) i wskaźnik metaliczny, aby punkt końcowy był wyraźny i kompleks był wystarczająco trwały. W zadaniach rachunkowych często się to pomija, bo liczy się zużycie EDTA i stechiometria, ale warto znać kontekst.
Tak, bo masa obliczana jest ze wzoru m = n·M. Jeśli w treści podano M(Ca) = 40,0 g/mol, należy użyć tej wartości. Błąd w M (lub pomylenie z masą cząsteczkową soli) prowadzi do proporcjonalnie błędnego wyniku masy wapnia w mg.
Przećwicz schemat: (1) konwersja jednostek, (2) n=c·V, (3) stechiometria (najczęściej 1:1), (4) m=n·M i przeliczenia g↔mg. Rozwiązuj krótkie zadania na rząd wielkości. Zapisuj jednostki przy każdym kroku — to najprostsza ochrona przed błędami.
info

Statystycznie 56% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Według specjalistów z branży: "EDTA reaguje z Ca2+ w stosunku 1:1, więc n(Ca) = n(EDTA).n = c·V = 0,0100 mol/dm3 · 0,0200 dm3 = 2,00·10^-4 mol.m = n·M = 2,00·10^-4 · 40,0 g/mol = 0,00800 g = 8,000 mg."

Materiały:

  • Podręczniki z chemii analitycznej ilościowej (dział: miareczkowania kompleksometryczne)
  • Zestawy zadań rachunkowych z analizy miareczkowej (c·V, stechiometria, jednostki)
  • Karty pracy/ściągi z przeliczeń jednostek (cm3↔dm3, g↔mg) dla laboratorium

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego