KWALIFIKACJA CHM4 - STYCZEŃ 2024

PYTANIE NR 6.
Przedstawiona na rysunku krzywa miareczkowania jest charakterystyczna dla
Ilustracja przedstawia krzywą miareczkowania, która jest charakterystyczna dla kwasu fosforowego (H3PO4).
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Krzywa miareczkowania kwasu wieloprotonowego może wykazywać więcej niż jeden wyraźny skok pH i odcinki buforowe związane z kolejnymi etapami dysocjacji.
H3PO4 jest kwasem trójprotonowym, więc jego krzywa różni się od krzywych typowych dla HCl (jednoprotonowy, mocny) oraz od miareczkowania samej zasady NaOH.

Pełne wyjaśnienie:

W miareczkowaniu kwas–zasada kształt krzywej pH w funkcji dodanej objętości titranta zależy przede wszystkim od:

  • mocy kwasu/zasady (czy dysocjuje prawie całkowicie, czy częściowo),
  • liczby oddawanych protonów (mono-, di-, trójprotonowy),
  • obecności i szerokości stref buforowych, które spłaszczają przebieg krzywej.

Odpowiedź H3PO4 pasuje do krzywej charakterystycznej dla kwasu trójprotonowego. W praktyce oznacza to, że podczas zobojętniania mogą występować kolejne etapy reakcji, a na wykresie można obserwować więcej niż jeden obszar gwałtowniejszej zmiany pH (oraz poprzedzające je odcinki o mniejszym nachyleniu związane z buforowaniem).

Odpowiedź HCl opisuje kwas jednoprotonowy i silny. Taki układ zwykle daje jedną dominującą zmianę pH w pobliżu punktu równoważnikowego, bez "kaskady" etapów zobojętniania typowej dla kwasów wieloprotonowych.

Odpowiedź H2SO4 bywa myląca, bo jest kwasem dwuprotonowym. Jednak rozpoznanie zależy od tego, czy na krzywej widać cechy dwóch etapów neutralizacji oraz jak wyraźnie są one rozdzielone. Krzywa przypisana do kwasu trójprotonowego powinna odróżniać się od typowego przebiegu dla kwasu dwuprotonowego.

Odpowiedź NaOH jest zasadą, więc "krzywa charakterystyczna dla NaOH" nie odnosi się do miareczkowania kwasu tym titrantem, tylko do sytuacji, gdy to zasada jest analitem miareczkowanym kwasem. W takim przypadku przebieg krzywej jest inny (punkt równoważnikowy i kierunek zmian pH wynikają z innej strony układu).

Wskazówka egzaminacyjna: przy takich zadaniach najpierw policz (wzrokowo) liczbę możliwych punktów równoważnikowych/załamań i sprawdź, czy na krzywej widać odcinki buforowe. Dopiero potem rozważ, czy układ dotyczy kwasu czy zasady jako analitu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Krzywa miareczkowania to wykres zmiany pH (lub innej wielkości) w funkcji objętości dodawanego titranta. Pokazuje, jak roztwór reaguje na kolejne porcje odczynnika, gdzie występują strefy buforowe oraz w jakim miejscu jest punkt równoważnikowy.
Punkt równoważnikowy rozpoznaje się jako obszar najszybszej zmiany pH (największe nachylenie krzywej). W praktyce przy analizie danych często wykorzystuje się maksimum pochodnej dpH/dV, bo daje wyraźniejszą lokalizację punktu niż obserwacja "na oko".
W kwasie wieloprotonowym zobojętnianie zachodzi etapami, bo kolejne protony są oddawane z różną łatwością. Każdy etap może generować osobny obszar gwałtowniejszej zmiany pH i poprzedzającą go strefę buforową, dlatego krzywa bywa "wielostopniowa".
HCl (kwas jednoprotonowy, silny) zwykle daje jedną dominującą zmianę pH w pobliżu punktu równoważnikowego. H3PO4 jako kwas trójprotonowy może wykazywać więcej niż jeden charakterystyczny etap zobojętniania i widoczne odcinki buforowe związane z kolejnymi dysocjacjami.
Tak, ale zależy od tego, czy NaOH jest analitem czy titrantem. Jeżeli NaOH jest analitem miareczkowanym kwasem, krzywa startuje od wysokiego pH i spada. Jeśli NaOH jest titrantem dodawanym do kwasu, to krzywa opisuje głównie właściwości miareczkowanego kwasu.
Niejednoznaczność pojawia się, gdy rysunek jest niewyraźny, nie ma skali pH/objętości, albo gdy liczba załamań nie jest czytelna. Wtedy trudno rozstrzygnąć, czy układ dotyczy kwasu jedno-, dwu- czy trójprotonowego oraz czy obserwowany skok pH jest "jeden" czy "kilka".
Częsty błąd to patrzenie tylko na jeden największy skok pH i ignorowanie słabszych załamań. Inny błąd to mylenie tego, czy analizowany jest kwas czy zasada (kierunek zmian pH). Warto też uważać na zbyt szybkie przypisywanie krzywej "mocny kwas = HCl".
Wskaźnik dobiera się tak, aby jego zakres zmiany barwy przypadał na stromy fragment krzywej w okolicy punktu końcowego. Jeśli skok pH jest mały lub rozmyty (np. przy słabszych etapach kwasu wieloprotonowego), często lepsza jest detekcja potencjometryczna niż wskaźnik barwny.
Pochodna dpH/dV uwydatnia miejsce najszybszej zmiany pH. Zamiast oceniać "na oko", gdzie jest punkt równoważnikowy, szuka się maksimum pochodnej, co jest dokładniejsze i mniej zależne od skali wykresu oraz od subiektywnej oceny obserwatora.
Przećwicz rozpoznawanie: (1) czy analitem jest kwas czy zasada, (2) czy jest mono- czy wieloprotonowy, (3) ile widać stref buforowych i skoków pH. Pomaga też porównywanie kilku typowych wykresów oraz praca na danych z ćwiczeń laboratoryjnych.
info

Około 64% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Źródła:

  • IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book) – hasło "titration": https://goldbook.iupac.org/terms/view/T06445 (dostęp: 2026-03-01)
  • Chemistry LibreTexts – rozdziały o krzywych miareczkowania (acid-base titration curves): https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (PL) – "Miareczkowanie" (opis metody i podstaw): https://pl.wikipedia.org/wiki/Miareczkowanie (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Skrypty z chemii analitycznej: miareczkowanie kwasowo-zasadowe i interpretacja krzywych
  • Ćwiczenia laboratoryjne z miareczkowania potencjometrycznego (analiza wykresów pH(V))
  • Notatki/atlas krzywych miareczkowania dla kwasów jedno- i wieloprotonowych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego