KWALIFIKACJA CHM4 - CZERWIEC 2021

PYTANIE NR 11.
Podczas miareczkowania roztworu amoniaku o stężeniu 0,1 mol/dm3 za pomocą roztworu kwasu solnego o stężeniu 0,1 mol/dm3, skok krzywej leży w granicach pH 6,3–4,3. W tym miareczkowaniu jako wskaźnik należy zastosować
Ilustracja przedstawia tabelę z danymi dotyczącymi wskaźników pH, które są używane podczas miareczkowania.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wskaźnik dobiera się tak, aby jego zakres zmiany barwy obejmował skok pH krzywej miareczkowania.
Skoro skok leży w granicach pH 6,3–4,3, potrzebny jest wskaźnik przechodzący barwę w tym obszarze. Czerwień metylowa zmienia barwę w zakresie ok. pH 4,4–6,2, więc pasuje do podanego skoku.

Pełne wyjaśnienie:

W miareczkowaniu kwas–zasada koniec miareczkowania wyznacza się najczęściej dzięki wizualnej zmianie barwy wskaźnika. Żeby wynik był poprawny, zakres przejścia barw wskaźnika musi wypadać w obszarze gwałtownej zmiany pH (tzw. skoku krzywej).

W zadaniu podano, że skok krzywej miareczkowania mieści się w granicach pH 6,3–4,3. Oznacza to, że w pobliżu punktu końcowego roztwór szybko przechodzi od lekko kwaśnego do wyraźnie kwaśnego. W takim przypadku najlepszy jest wskaźnik, którego przejście barw jest właśnie w okolicach pH 4–6.

Odpowiedź "czerwień metylowa" jest właściwa, ponieważ jej typowy zakres zmiany barwy wynosi około pH 4,4–6,2, czyli praktycznie pokrywa się z podanym skokiem. Dzięki temu zmiana barwy zachodzi wtedy, gdy pH zmienia się najszybciej, a błąd wskaźnikowy jest mały.

Pozostałe propozycje nie pasują do wskazanego skoku pH:

  • "fenoloftaleinę" stosuje się w zakresie zasadowym (przejście barw powyżej pH 8), więc przy skoku 6,3–4,3 nie da czytelnego końca miareczkowania.
  • "błękit bromotymolowy" zmienia barwę w okolicy pH bliskiego obojętnemu (około 6,0–7,6). W zadaniu skok sięga do pH 4,3, więc wskaźnik o przejściu bardziej kwaśnym będzie lepszym dopasowaniem.
  • "błękit tymolowy" ma zakresy przejścia barw odsunięte od wskazanego przedziału (w praktyce używa się go m.in. w obszarze zasadowym), więc nie jest optymalny dla skoku 6,3–4,3.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze porównuj liczbowo podany skok pH z tabelą wskaźników i wybieraj taki, którego przejście barw mieści się w środku skoku, a nie tylko "dotyka" jego brzegu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Dobierz wskaźnik tak, aby zakres jego zmiany barwy wypadał wewnątrz (najlepiej w środku) skoku pH krzywej miareczkowania. Wtedy zmiana barwy następuje gwałtownie i błąd końca miareczkowania jest najmniejszy.
Oznacza to, że w pobliżu punktu końcowego pH szybko zmienia się z okolic 6,3 do 4,3. W praktyce trzeba dobrać wskaźnik, którego przejście barw jest w tym przedziale, aby zmiana barwy była wyraźna i zachodziła "w odpowiednim momencie".
Czerwień metylowa ma przejście barw w zakresie około pH 4,4–6,2. To niemal pokrywa się z podanym skokiem pH, więc wskaźnik zmieni barwę podczas gwałtownej zmiany pH, a nie długo przed nią ani długo po niej.
Fenoloftaleina zmienia barwę w obszarze zasadowym (powyżej pH 8). Przy skoku pH 6,3–4,3 roztwór jest już kwaśniejszy, więc fenoloftaleina nie da właściwego, ostrego sygnału końca miareczkowania i może prowadzić do dużego błędu.
Nie. Błękit bromotymolowy jest najlepszy, gdy punkt końcowy wypada w pobliżu pH obojętnego (około 6–8). Gdy skok pH jest przesunięty w stronę kwaśną, zwykle lepszy jest wskaźnik o przejściu barw w niższym pH.
Orientacyjnie: czerwień metylowa przechodzi barwę około pH 4,4–6,2, a fenoloftaleina około pH 8,2–10. Te przedziały trzeba zestawić ze skokiem pH w zadaniu, żeby ocenić, który wskaźnik zadziała poprawnie.
Gdy skok pH jest mały, rozciągnięty lub wypada w miejscu, gdzie trudno dobrać wskaźnik (albo roztwór ma intensywną barwę/mętność), pH-metr daje obiektywny odczyt. Pozwala też wyznaczyć punkt równoważnikowy z krzywej pH(V).
Punkt równoważnikowy to moment, w którym ilość dodanego HCl jest stechiometrycznie równa ilości NH3 w próbce. W roztworze dominuje wtedy sól (NH4Cl), więc pH nie musi wynosić 7; zwykle jest kwaśne, bo jon amonowy ulega hydrolizie.
Najczęściej: wybór "najbardziej znanego" wskaźnika bez porównania zakresów, założenie, że punkt równoważnikowy zawsze ma pH 7, oraz mylenie barw/zakresów podobnych wskaźników (np. bromotymolowy vs tymolowy). Pomaga szybkie porównanie liczb pH z tabelą.
Pomaga skojarzenie: "czerwień" → częściej dla roztworów kwaśnych. W praktyce i tak warto zapamiętać przybliżone liczby: czerwień metylowa ~4,4–6,2, a wskaźniki zasadowe (np. fenoloftaleina) zaczynają działać dopiero powyżej pH 8.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 47% zdających egzamin. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Wskaźnik dobiera się tak, aby jego zakres zmiany barwy obejmował skok pH krzywej miareczkowania.Skoro skok leży w granicach pH 6,3–4,3, potrzebny jest wskaźnik przechodzący barwę w tym obszarze."

Źródła:

  • Vogel's Textbook of Quantitative Chemical Analysis, 6th edition, rozdział o wskaźnikach kwasowo-zasadowych (tabele zakresów przejścia barw)
  • ChemLibreTexts: "Acid-Base Indicators" (zakresy przejścia barw wskaźników, m.in. methyl red, phenolphthalein, bromothymol blue) – https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Book%3A_Analytical_Chemistry_2.1_(Harvey)/11%3A_Appendices/11.04%3A_Acid-Base_Indicators (dostęp: 2026-03-02)
  • Sigma-Aldrich/Merck: karta/strona produktu "Methyl red indicator" (zakres przejścia barw pH) – https://www.sigmaaldrich.com/ (wyszukiwarka produktu: methyl red indicator; dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Podręczniki analizy ilościowej (rozdziały o miareczkowaniach kwas-zasada i wskaźnikach)
  • Tabele wskaźników pH z zakresami przejścia barw (materiały producentów odczynników)
  • Ćwiczenia laboratoryjne: porównanie końca miareczkowania wskaźnikiem i pH-metrem

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego