Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA CHM3 - WRZESIEŃ 2014



PYTANIE NR 9.
Mianowanie roztworu manganianu(VII) potasu odbywa się według procedury:
Około 0,2 g szczawianu sodu, odważonego z dokładnością ±0,1 mg przenosi się ilościowo do kolby stożkowej, rozpuszcza w około 100 cm3 wody destylowanej, dodaje 10 cm3 roztworu kwasu siarkowego(VI) i ogrzewa do temperatury około 70 °C. Miareczkuje się roztworem KMnO4 do uzyskania trwałego, lekkoróżowego zabarwienia.
Powyższa procedura dotyczy miareczkowania
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Opis dotyczy miareczkowania roztworem KMnO4 w środowisku H2SO4, gdzie manganian(VII) jest utleniaczem, a szczawian reduktorem. Punkt końcowy wyznacza trwałe lekkoróżowe zabarwienie od nadmiaru KMnO4 (samowskaźnik). To cechy miareczkowania redoksymetrycznego.

Pełne wyjaśnienie:

W przedstawionej procedurze do kolby wprowadza się odważoną porcję szczawianu sodu, zakwasza roztwór kwasem siarkowym(VI) i ogrzewa, a następnie miareczkuje roztworem manganianu(VII) potasu do uzyskania trwałego, lekkoróżowego zabarwienia. Taki opis jednoznacznie wskazuje na miareczkowanie redoksymetryczne, konkretnie z grupy permanganometrii.

Dlaczego jest to redoksymetria?
Kluczowe jest to, że w układzie zachodzi reakcja utleniania i redukcji: jon manganianowy(VII) w środowisku kwasowym jest silnym utleniaczem, a szczawian jest reduktorem. W trakcie miareczkowania dochodzi do zmiany stopni utlenienia reagentów, co jest istotą metod redoks.

Dlaczego ogrzewa się roztwór?
Ogrzewanie do ok. 70 °C jest typowym elementem takich oznaczeń, ponieważ reakcja szczawianu z manganianem(VII) w środowisku kwasowym może przebiegać wolniej w niższej temperaturze. Podniesienie temperatury ułatwia uzyskanie wyraźnego i powtarzalnego punktu końcowego.

Skąd wiadomo, że punkt końcowy to "trwałe lekkoróżowe zabarwienie"?
Roztwór KMnO4 ma intensywną barwę i często pełni rolę samowskaźnika. Gdy cały reduktor (szczawian) zostanie zużyty, nawet niewielki nadmiar manganianu(VII) utrzymuje w roztworze delikatne różowe zabarwienie. To typowe kryterium zakończenia miareczkowania redoks w permanganometrii.

Dlaczego pozostałe rodzaje miareczkowań nie pasują?

  • "alkacymetrycznego" – alkacymetria dotyczy reakcji kwas–zasada i wyznaczania punktu końcowego na podstawie zobojętnienia. W opisie kwas siarkowy(VI) służy do zapewnienia odpowiedniego środowiska dla reakcji redoks, a nie do miareczkowania zasady/kwasu.
  • "kompleksometrycznego" – kompleksometria opiera się na tworzeniu kompleksów (np. z EDTA) i typowo dotyczy jonów metali. W procedurze nie ma odczynnika kompleksującego ani kryterium opartego o kompleksy.
  • "potencjometrycznego" – potencjometria wymaga pomiaru potencjału elektrody (aparatury, elektrody wskaźnikowej i odniesienia). W opisie punkt końcowy rozpoznaje się wizualnie po barwie, bez pomiaru elektrycznego.

Podsumowując: obecność KMnO4 jako titranta, środowisko kwasowe, ogrzewanie oraz punkt końcowy oparty o trwałe różowe zabarwienie wskazują na miareczkowanie redoksymetryczne.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co to jest redoksymetria w analizie chemicznej?
Redoksymetria to miareczkowanie oparte na reakcji utleniania i redukcji, czyli zmianie stopni utlenienia reagentów. Stężenie analitu wyznacza się na podstawie objętości roztworu utleniacza lub reduktora zużytego do punktu końcowego, rozpoznawanego wskaźnikiem lub samym titrantem.
Dlaczego do miareczkowania KMnO4 dodaje się kwas siarkowy(VI)?
Kwas siarkowy(VI) zapewnia środowisko kwasowe, w którym manganian(VII) jest silnym utleniaczem i reakcja przebiega w przewidywalny sposób. Nie jest to miareczkowanie kwas–zasada; kwas pełni tu rolę "ustawienia warunków" reakcji redoks oraz poprawia powtarzalność punktu końcowego.
Co oznacza trwałe lekkoróżowe zabarwienie w miareczkowaniu KMnO4?
Trwałe lekkoróżowe zabarwienie oznacza, że reduktor (np. szczawian) został całkowicie zużyty i pojawił się minimalny nadmiar manganianu(VII) potasu. Ponieważ KMnO4 jest barwny, działa jak samowskaźnik: kolor utrzymuje się dopiero po przekroczeniu punktu równoważnikowego.
Jaką rolę pełni szczawian sodu w mianowaniu KMnO4?
Szczawian sodu jest substancją redukującą, którą miareczkuje się roztworem KMnO4. Znana masa szczawianu pozwala wyznaczyć rzeczywiste stężenie (miano) roztworu manganianu(VII). W praktyce jest to typowy schemat: analit o znanej ilości reaguje stechiometrycznie z titrantem.
Dlaczego roztwór ogrzewa się do około 70°C przed miareczkowaniem?
Ogrzewanie przyspiesza kinetykę reakcji redoks pomiędzy szczawianem a manganianem(VII) w środowisku kwasowym. Dzięki temu punkt końcowy jest wyraźniejszy i łatwiej uzyskać powtarzalne wyniki. Zbyt niska temperatura może skutkować wolną reakcją i "ciągnięciem się" barwy.
Czy miareczkowanie KMnO4 jest alkalimetrią lub acidymetrią?
Nie. Alkalimetria i acidymetria to miareczkowania kwas–zasada, gdzie kluczowe jest zobojętnienie. W permanganometrii kwas jest dodawany po to, by zapewnić warunki reakcji utleniania–redukcji, a nie po to, by miareczkować zasadę. O rodzaju metody decyduje mechanizm reakcji, nie sam fakt użycia kwasu.
Jak odróżnić kompleksometrię od redoksymetrii na egzaminie?
W kompleksometrii szukaj informacji o tworzeniu kompleksów (często pojawia się EDTA) i o jonach metali oznaczanych przez kompleksowanie. W redoksymetrii kluczowe są utleniacz/reduktor i zmiana stopni utlenienia; często pojawia się KMnO4, K2Cr2O7 lub I2. Punkt końcowy bywa barwny lub redoksowy.
Czy potencjometria wymaga aparatury pomiarowej?
Tak. Miareczkowanie potencjometryczne polega na śledzeniu zmian potencjału elektrochemicznego podczas dodawania titranta i wyznaczeniu punktu końcowego z wykresu lub skoku potencjału. Jeśli w opisie procedury nie ma elektrod ani pomiaru potencjału, a punkt końcowy określa się "na kolor", to zwykle nie jest potencjometria.
Jakie są typowe błędy przy rozpoznawaniu permanganometrii?
Najczęstsze pomyłki to: utożsamianie dodanego kwasu z alkacymetrią, ignorowanie faktu, że KMnO4 jest samowskaźnikiem, oraz nieuwzględnienie roli ogrzewania w przyspieszeniu reakcji. Warto zapamiętać skojarzenie: "KMnO4 + środowisko kwasowe + różowy punkt końcowy" = redoks.
Jak przygotować się do zadań o mianowaniu roztworów na CHM.2?
Ucz się schematów: co jest titrantem, co jest substancją mianującą i jaki jest sygnał punktu końcowego. Przećwicz rozpoznawanie typu miareczkowania po słowach-kluczach (KMnO4, dichromian, jodyna, EDTA, wskaźnik pH). Dodatkowo powtórz pojęcia: miano, roztwór mianowany, analiza objętościowa.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 42% zdających egzamin. trudne

Według specjalistów z branży: "Opis dotyczy miareczkowania roztworem KMnO4 w środowisku H2SO4, gdzie manganian(VII) jest utleniaczem, a szczawian reduktorem."

Źródła:

  • Daniel C. Harris, Quantitative Chemical Analysis, 9th edition, chapter "Oxidation–Reduction Titrations" (redox titrations and permanganate titrations), 2016
  • Jeffery, Bassett, Mendham, Denney, Vogel's Textbook of Quantitative Chemical Analysis, 6th edition, section on permanganate titrations / standardization of KMnO4, 2000
  • Skoog, West, Holler, Crouch, Fundamentals of Analytical Chemistry, 9th edition, chapter on volumetric analysis and redox titrations, 2014

Materiały:

  • Podręcznik analizy ilościowej (dział: miareczkowania redoks, permanganometria)
  • Instrukcje/ procedury laboratoryjne zakładu dotyczące przygotowania roztworów mianowanych
  • Materiały dydaktyczne o roli środowiska reakcji i doborze wskaźnika w miareczkowaniach
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego