KWALIFIKACJA CHM4 - STYCZEŃ 2018

PYTANIE NR 3.
Na wykresie przedstawiono krzywą miareczkowania
Ilustracja przedstawia wykres krzywej miareczkowania, który jest używany w kontekście egzaminu zawodowego dla technika
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Krzywa miareczkowania mocnej zasady słabym kwasem ma zwykle wysokie pH początkowe oraz punkt równoważnikowy poniżej 7, ponieważ po zobojętnieniu powstaje sól ulegająca hydrolizie o odczynie zasadowym lub słabiej kwaśnym niż dla układu mocny kwas–mocna zasada. Kształt krzywej pozwala to rozpoznać.

Pełne wyjaśnienie:

Rozpoznanie rodzaju miareczkowania wykonuje się na podstawie kształtu krzywej pH w funkcji objętości dodawanego titranta, a szczególnie: pH początkowego, istnienia (lub braku) wyraźnego odcinka buforowego oraz pH w punkcie równoważnikowym.

Odpowiedź "mocnej zasady słabym kwasem." jest poprawna, gdy wykres zaczyna się od wysokiego pH (badany roztwór jest zasadowy), a następnie pH stopniowo spada po dodawaniu kwasu. W punkcie równoważnikowym nie oczekuje się idealnie pH=7 jak w przypadku układu mocny kwas–mocna zasada, ponieważ po zobojętnieniu pozostaje w roztworze sól zawierająca sprzężoną zasadę słabego kwasu, która ulega hydrolizie i wpływa na odczyn. Charakterystyczne jest też to, że skok pH w okolicy równoważnika bywa mniej "symetryczny" niż dla układu mocny–mocny.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują do takiej krzywej?

  • "mocnego kwasu mocną zasadą." – typowo daje bardzo wyraźny, stromy skok pH, a punkt równoważnikowy wypada w pobliżu pH 7 (w warunkach idealnych). Jeśli na wykresie równoważnik jest przesunięty od 7 i widoczne są efekty hydrolizy, ten wariant jest mniej prawdopodobny.
  • "słabego kwasu mocną zasadą." – krzywa startuje od pH niższego (roztwór kwasowy), a w równoważniku pH jest zwykle powyżej 7 (hydroliza anionu sprzężonej zasady słabego kwasu). Jeśli wykres zaczyna się wysoko (zasadowo), to nie jest ten przypadek.
  • "mocnego kwasu słabą zasadą." – startuje od pH niskiego (kwas), a skok w pobliżu równoważnika jest mniejszy; równoważnik jest zwykle poniżej 7 (hydroliza kationu sprzężonego kwasu słabej zasady). Ponownie: zasadowy początek krzywej wyklucza taki układ.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw ustal, czy krzywa zaczyna się w obszarze kwasowym czy zasadowym (co miareczkujesz), a dopiero potem spójrz na pH w równoważniku (czy titrant/analityt są mocne czy słabe).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najpierw spójrz na pH początkowe: niskie pH oznacza roztwór kwasowy (miareczkujesz kwas), wysokie pH oznacza roztwór zasadowy (miareczkujesz zasadę). Potem oceń, czy pH rośnie (dodajesz zasadę) czy spada (dodajesz kwas) wraz z objętością titranta.
pH w punkcie równoważnikowym wskazuje na hydrolizę soli powstałej po zobojętnieniu. Dla układu mocny kwas–mocna zasada pH jest bliskie 7. Gdy w reakcji uczestniczy słaby kwas lub słaba zasada, pH w równoważniku przesuwa się odpowiednio poniżej lub powyżej 7.
Po zobojętnieniu mocnej zasady słabym kwasem w roztworze pozostaje sól słabego kwasu. Jej anion jest sprzężoną zasadą słabego kwasu i może ulegać hydrolizie, zmieniając odczyn roztworu. Dlatego pH w równoważniku może być przesunięte względem 7.
Najczęściej obserwuje się bardzo stromy skok pH w pobliżu punktu równoważnikowego oraz pH w równoważniku bliskie 7. Początek krzywej zależy od analitu: jeśli miareczkujesz kwas, startujesz w pH niskim, a jeśli zasadę – w pH wysokim.
W miareczkowaniu słabego kwasu pojawia się wyraźniejszy obszar buforowy przed równoważnikiem, a pH w równoważniku bywa powyżej 7 (hydroliza anionu). Dla mocnego kwasu obszar buforowy jest mniej charakterystyczny, a pH w równoważniku jest bliższe 7.
Tak, często można to ocenić jakościowo. Słaby kwas daje wyższe pH początkowe niż mocny kwas o porównywalnym stężeniu oraz widoczny odcinek buforowy. Dodatkowo pH w równoważniku zależy od hydrolizy soli. Do jednoznacznej oceny potrzebne są jednak dane o stężeniach.
Wskaźnik dobiera się tak, aby jego zakres zmiany barwy wypadał w obszarze najszybszej zmiany pH, czyli w pobliżu punktu równoważnikowego. Jeśli równoważnik jest przesunięty względem 7 (układ ze słabym kwasem lub słabą zasadą), wskaźnik powinien mieć zakres odpowiednio bardziej kwaśny lub bardziej zasadowy.
Częste błędy to: automatyczne przyjmowanie pH=7 w równoważniku, mylenie "mocny" ze "stężony", patrzenie tylko na jeden fragment wykresu (np. skok) bez analizy początku i końca oraz pomijanie hydrolizy soli. Warto zawsze analizować pH początkowe, kierunek zmian i pH w równoważniku.
Obszar buforowy pojawia się, gdy w roztworze współistnieje słaby kwas i jego sprzężona zasada (lub słaba zasada i jej sprzężony kwas). Na wykresie widać wtedy odcinek, gdzie pH zmienia się wolniej mimo dodawania titranta. To ważna wskazówka, że jeden z reagentów jest słaby.
Ćwicz rozpoznawanie czterech podstawowych przypadków (mocny–mocny, słaby kwas–mocna zasada, mocny kwas–słaba zasada, słaby–słaby) po: pH początkowym, pH w równoważniku i obecności buforu. Rób krótkie notatki-cechy i rozwiązuj zadania z arkuszy oraz zbiorów z chemii analitycznej.
info

Statystycznie 36% uczniów zna prawidłową odpowiedź. bardzo trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Kształt krzywej pozwala to rozpoznać."

Źródła:

  • D.C. Harris, "Analiza chemiczna ilościowa" (Quantitative Chemical Analysis), rozdział o miareczkowaniu kwasowo-zasadowym i krzywych miareczkowania (acid–base titration curves) – wydanie podręcznikowe
  • D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, "Podstawy chemii analitycznej" (Fundamentals of Analytical Chemistry), część dotycząca równowag kwas–zasada i miareczkowań – wydanie podręcznikowe
  • IUPAC Gold Book, hasła: "titration curve", "equivalence point", "hydrolysis" – https://goldbook.iupac.org/ (dostęp 2026-02-28)

Materiały:

  • Podręcznik chemii analitycznej: rozdział o miareczkowaniu kwasowo-zasadowym i krzywych miareczkowania
  • Materiały dydaktyczne z równowag kwas–zasada (moc/słabość elektrolitów, hydroliza soli)
  • Zadania treningowe z rozpoznawania typów krzywych miareczkowania (pH w równoważniku, obszar buforowy)

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego