KWALIFIKACJA CHM4 - CZERWIEC 2017

PYTANIE NR 4.
Podczas miareczkowania kwasu octowego mianowanym roztworem wodorotlenku sodu należy użyć wskaźnika oznaczonego w tabeli literą
Ilustracja przedstawia tabelę z danymi dotyczącymi wskaźników pH oraz zakresów pH, w których następuje zmiana barwy tych
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W miareczkowaniu kwasu octowego (słaby kwas) mianowanym NaOH (mocna zasada) punkt równoważnikowy wypada po stronie zasadowej (pH > 7).
Dlatego dobiera się wskaźnik zmieniający barwę w zakresie ok. 8–10, typowo fenoloftaleinę; w tabeli odpowiada jej litera "D".

Pełne wyjaśnienie:

W miareczkowaniu kwasowo-zasadowym wskaźnik należy dobrać tak, aby zakres zmiany barwy przypadał możliwie blisko pH w punkcie równoważnikowym. Dla układu: kwas octowy (słaby kwas) + NaOH (mocna zasada) sytuacja jest charakterystyczna: w punkcie równoważnikowym w roztworze nie ma już nadmiaru kwasu, a obecny jest jego anion (octan), który ulega hydrolizie zasadowej. Skutkiem jest to, że pH w punkcie równoważnikowym jest większe od 7, czyli odczyn jest zasadowy.

Z tego powodu wskaźniki o przejściu barwnym w okolicy pH 3–4 (np. typowe dla miareczkowania mocnego kwasu mocną zasadą) nie są właściwe, bo zmiana barwy nastąpiłaby zbyt wcześnie względem rzeczywistego punktu równoważnikowego. Poprawny wybór to wskaźnik, którego przejście barwne obejmuje zakres pH około 8–10. W praktyce laboratoryjnej w takim oznaczeniu najczęściej stosuje się fenoloftaleinę, której zakres zmiany barwy mieści się właśnie w tej okolicy pH.

Dlatego poprawna jest odpowiedź wskazująca na pozycję w tabeli odpowiadającą fenoloftaleinie (tu: litera "D"). Pozostałe litery (odpowiadające wskaźnikom o niższych zakresach pH) są błędne, ponieważ ich zmiana barwy zachodzi w środowisku zbyt kwaśnym lub zbyt bliskim obojętnemu, co powodowałoby systematyczny błąd zakończenia miareczkowania.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw rozpoznaj typ układu (słaby/mocny kwas i słaba/mocna zasada), potem zapamiętaj regułę: słaby kwas + mocna zasada ⇒ punkt równoważnikowy po stronie zasadowej ⇒ wskaźnik "zasadowy" (często fenoloftaleina). Następnie dopasuj to do tabeli zakresów pH.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Słaby kwas dysocjuje w wodzie tylko częściowo, więc w roztworze istnieje równowaga między formą zdysocjowaną i niezdysocjowaną. W miareczkowaniu z NaOH wpływa to na przebieg krzywej miareczkowania i powoduje, że pH w punkcie równoważnikowym jest powyżej 7.
Bo w układzie słaby kwas–mocna zasada punkt równoważnikowy wypada po stronie zasadowej. Fenoloftaleina zmienia barwę w zakresie ok. 8–10, czyli blisko pH w pobliżu punktu równoważnikowego dla tego miareczkowania, co zmniejsza błąd oznaczenia.
Sprawdź, jaki rodzaj soli powstaje po reakcji. Jeśli miareczkujesz słaby kwas mocną zasadą, w punkcie równoważnikowym masz sól słabego kwasu (np. octan), której anion ulega hydrolizie zasadowej. To podnosi pH powyżej 7.
Zakres pH wskaźnika to przedział, w którym zachodzi zauważalna zmiana barwy (przejście formy kwasowej w zasadową lub odwrotnie). W zadaniu porównujesz pH spodziewane w pobliżu punktu równoważnikowego z zakresem z tabeli i wybierasz wskaźnik, którego zakres ten obejmuje.
Gdy punkt równoważnikowy nie wypada w zakresie kwaśnym. Oranż metylowy ma przejście barwne przy niskim pH, więc sprawdza się w miareczkowaniach, gdzie krzywa ma stromy skok w okolicy kwaśnej. Dla słabego kwasu z mocną zasadą zwykle da zbyt wczesny punkt końcowy.
Nie zawsze. Punkt równoważnikowy wynika ze stechiometrii reakcji, a punkt końcowy to moment zaobserwowanej zmiany (np. barwy wskaźnika). Dobrze dobrany wskaźnik minimalizuje różnicę między tymi punktami, ale przy złym doborze pojawia się błąd systematyczny.
Najczęściej: (1) wybór wskaźnika "na pamięć" bez analizy typu kwasu i zasady, (2) założenie, że pH w punkcie równoważnikowym jest zawsze bliskie 7, (3) ignorowanie tabeli zakresów pH i nieuwzględnianie, że dla słabego kwasu punkt równoważnikowy przesuwa się w stronę zasadową.
W praktyce przyjmuje się, że koniec miareczkowania to pojawienie się bardzo bladego, trwałego (kilkanaście–kilkadziesiąt sekund) zabarwienia typowego dla formy zasadowej wskaźnika. Zbyt intensywna barwa zwykle oznacza przetitrację, czyli dodanie nadmiaru titranta.
Krzywa pokazuje, w jakim zakresie pH następuje stromy skok w pobliżu punktu równoważnikowego. Wskaźnik powinien zmieniać barwę właśnie w tej stromej części, wtedy niewielka nadwyżka titranta nie powoduje dużego błędu. Dla słabego kwasu z mocną zasadą skok jest przesunięty ku pH zasadowemu.
Naucz się łączyć typ układu (mocny/słaby kwas i zasada) z pH w punkcie równoważnikowym oraz zapamiętaj orientacyjne zakresy pH najczęstszych wskaźników. Trenuj na tabelach: najpierw przewiduj stronę pH (kwaśna/zasadowa), potem dopasuj wskaźnik z odpowiednim zakresem.
info

Około 54% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Źródła:

  • Wikipedia: "Phenolphthalein" (zakres przejścia wskaźnikowego) - https://en.wikipedia.org/wiki/Phenolphthalein - dostęp 2026-02-27
  • Wikipedia: "Acid–base indicator" (zasada doboru wskaźnika do pH punktu końcowego) - https://en.wikipedia.org/wiki/Acid%E2%80%93base_indicator - dostęp 2026-02-27
  • Wikipedia: "Titration" (zależność punktu równoważnikowego od rodzaju kwasu i zasady) - https://en.wikipedia.org/wiki/Titration - dostęp 2026-02-27

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z chemii analitycznej: miareczkowania kwasowo-zasadowe i dobór wskaźników
  • Tablice zakresów pH wskaźników acidobazowych używanych w laboratorium szkolnym
  • Instrukcje laboratoryjne (ćwiczenia) z alkacymetrii dla technika analityka

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego