KWALIFIKACJA CHM4 - CZERWIEC 2021

PYTANIE NR 18.
Krzywa na rysunku obrazuje miareczkowanie
Ilustracja przedstawia wykres miareczkowania mocnego kwasu za pomocą zasady, co jest kluczowym zagadnieniem w dziedzinie
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Krzywa miareczkowania pozwala rozpoznać typ układu po położeniu punktu równoważnikowego i kształcie przebiegu pH(V). Dla miareczkowania mocnego kwasu mocną zasadą punkt równoważnikowy wypada w okolicy pH 7 i występuje wyraźny, stromy skok pH w jego pobliżu.

Pełne wyjaśnienie:

Krzywa miareczkowania (zależność pH od objętości dodanego titranta) jest "odciskiem palca" układu kwas–zasada. Aby wskazać, czy miareczkujemy mocny kwas, analizuje się przede wszystkim:

  • pH początkowe roztworu analitu,
  • obecność lub brak wyraźnego odcinka buforowego,
  • położenie punktu równoważnikowego względem pH=7,
  • stromość skoku pH w okolicy równoważnika.

Odpowiedź "mocnego kwasu." jest poprawna, gdy krzywa zaczyna się od niskiego pH (typowego dla roztworu kwasu o pełnej dysocjacji) i w okolicy punktu równoważnikowego obserwuje się wyraźny skok pH, a sam punkt równoważnikowy wypada w pobliżu pH 7 (co odpowiada tworzeniu soli mocnego kwasu i mocnej zasady, która nie powoduje istotnego przesunięcia pH przez hydrolizę).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują do takiej krzywej?

  • "słabego kwasu." – dla słabego kwasu typowy jest odcinek buforowy (mieszanina HA/A-) przed równoważnikiem, a w punkcie równoważnikowym pH zwykle jest powyżej 7 (hydroliza anionu słabego kwasu). Skok pH bywa mniej stromy niż dla układu mocny–mocny.
  • "mocnej zasady." – w takim przypadku krzywa startowałaby od wysokiego pH (zasadowy analit), a w miarę dodawania titranta pH spadałoby; kierunek zmian byłby przeciwny niż przy miareczkowaniu kwasu.
  • "słabej zasady." – podobnie jak wyżej, start od wysokiego pH, a dodatkowo często widoczny jest obszar buforowania (B/BH+) i punkt równoważnikowy wypada zwykle poniżej 7 (hydroliza kationu słabej zasady).

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw ustal, czy pH rośnie (miareczkujesz kwas) czy maleje (miareczkujesz zasadę), a potem sprawdź, czy równoważnik jest blisko 7 (mocny–mocny), powyżej 7 (słaby kwas) czy poniżej 7 (słaba zasada).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To wykres przedstawiający zmianę pH roztworu w funkcji objętości dodanego titranta podczas miareczkowania. Z jej kształtu odczytuje się m.in. punkt równoważnikowy, zakres gwałtownej zmiany pH oraz obecność odcinków buforowych.
Zwykle pH na początku jest niskie, a w pobliżu punktu równoważnikowego pojawia się wyraźny, stromy skok pH. Dla układu mocny kwas–mocna zasada punkt równoważnikowy wypada w okolicy pH 7, co pomaga odróżnić go od układów z kwasem słabym.
Decyduje o tym hydroliza soli powstającej w punkcie równoważnikowym. Sól słabego kwasu daje roztwór bardziej zasadowy (pH > 7), a sól słabej zasady – bardziej kwasowy (pH < 7). Dla mocny–mocny hydroliza jest pomijalna, więc pH jest bliskie 7.
Typowy jest odcinek buforowy przed punktem równoważnikowym (mieszanina słabego kwasu i jego anionu). Skok pH w pobliżu równoważnika bywa mniej stromy niż dla mocny–mocny, a pH w równoważniku często wypada powyżej 7.
Spójrz na kierunek zmian pH: jeśli w miarę dodawania titranta pH rośnie, najczęściej miareczkujesz kwas zasadowym titrantem. Jeśli pH maleje, miareczkujesz zasadę kwasowym titrantem. To pierwszy krok przed analizą położenia punktu równoważnikowego.
Nie zawsze. Skok pH zależy też od stężeń i warunków doświadczenia, ale w typowych zadaniach szkolnych najbardziej stromy i "symetryczny" skok w okolicy pH 7 jest charakterystyczny dla układu mocny kwas–mocna zasada. Dla układów słabych skok jest zwykle łagodniejszy.
Wskaźnik dobiera się tak, aby jego zakres zmiany barwy przypadał na stromy fragment krzywej w okolicy punktu końcowego. W praktyce analizuje się, w jakim przedziale pH następuje gwałtowna zmiana pH i wybiera wskaźnik, którego przejście barwne leży w tym przedziale.
Najczęstsze pomyłki to: zamiana ról analitu i titranta (co jest w kolbie, a co w biurecie), utożsamianie "mocny/słaby" ze stężeniem zamiast z dysocjacją oraz automatyczne przyjmowanie pH=7 w równoważniku bez sprawdzenia, czy układ obejmuje słaby kwas lub słabą zasadę.
Obszar buforowy pojawia się, gdy w roztworze współistnieje słaby kwas i jego sprzężona zasada (HA/A-) albo słaba zasada i jej sprzężony kwas (B/BH+). Jest typowy dla miareczkowania słabego kwasu lub słabej zasady, a mało widoczny dla układów mocny–mocny.
Ćwicz rozpoznawanie czterech podstawowych przypadków: mocny–mocny, słaby kwas–mocna zasada, mocna zasada–mocny kwas, słaba zasada–mocny kwas. Ucz się, gdzie wypada punkt równoważnikowy (ok. 7, powyżej, poniżej) i jak wygląda obszar buforowy. Rozwiązuj też zadania z doboru wskaźników.
info

Około 54% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że krzywa miareczkowania pozwala rozpoznać typ układu po położeniu punktu równoważnikowego i kształcie przebiegu pH(V).

Źródła:

  • Daniel C. Harris, "Analiza chemiczna ilościowa" (Quantitative Chemical Analysis), rozdział o miareczkowaniach kwasowo-zasadowych i krzywych miareczkowania, wybrane wydanie (zależnie od tłumaczenia)
  • D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, "Podstawy chemii analitycznej" (Fundamentals of Analytical Chemistry), rozdział: miareczkowania kwasowo-zasadowe, interpretacja punktu równoważnikowego
  • J. Mendham i in., "Vogel’s Textbook of Quantitative Chemical Analysis", część dotycząca miareczkowań kwas–zasada oraz interpretacji krzywych pH(V)

Materiały:

  • Podręcznik chemii analitycznej ilościowej: rozdział o miareczkowaniach kwasowo-zasadowych i krzywych miareczkowania
  • Zadania rachunkowe i interpretacyjne z krzywych pH(V) dla układów: mocny/mocny, słaby/mocny, mocny/słaby
  • Tablice i zestawienia doboru wskaźników pH (zakresy zmiany barwy) wraz z przykładami zastosowań

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego