KWALIFIKACJA CHM3 - PAŹDZIERNIK 2013

PYTANIE NR 26.
W celu otrzymania Cr2O3 poddano rozkładowi dichromian(VI) amonu. Po zapoczątkowaniu, egzotermiczna reakcja rozkładu zachodzi spontanicznie.
(NH4)2Cr2O7 → Cr2O3 + 4 H2O + N2 W jaki sposób ocenisz zakończenie przebiegu reakcji?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Kontrolę zakończenia rozkładu można oprzeć na sprawdzeniu, czy w próbce nie pozostał pomarańczowy dichromian(VI).
Jeśli po dodaniu szczypty otrzymanego proszku do wody roztwór nie barwi się na pomarańczowo, oznacza to brak rozpuszczalnego Cr(VI), czyli reakcja zaszła do końca w praktycznym sensie.

Pełne wyjaśnienie:

W rozkładzie termicznym (NH4)2Cr2O7 powstaje głównie zielony tlenek chromu(III) Cr2O3, a także para wodna i azot. W praktyce laboratoryjnej kluczowe jest pytanie, czy w stałym produkcie nie pozostała domieszka substratu, czyli dichromianu(VI) amonu.

Dichromiany(VI) mają charakterystyczną barwę pomarańczową i (w porównaniu z Cr2O3) mogą przechodzić do roztworu wodnego, barwiąc go. Dlatego prostym kryterium oceny zakończenia reakcji jest próba: dodać niewielką ilość otrzymanego preparatu do wody i obserwować, czy pojawia się pomarańczowe zabarwienie. Brak takiego zabarwienia wskazuje, że nie ma istotnej ilości nieprzereagowanego Cr(VI), czyli reakcja przebiegła prawidłowo.

Pozostałe odpowiedzi są mylące z następujących powodów:

  • Stwierdzenie, że "ocena jest niepotrzebna, bo produkty są gazami" jest nieprawdziwe: Cr2O3 jest ciałem stałym, a właśnie w tej fazie może pozostać domieszka substratu.
  • Wskazanie, że "nie powinny być widoczne pomarańczowe kryształy" jest mniej wiarygodnym kryterium. Niewielkie ilości dichromianu mogą nie tworzyć łatwo widocznych kryształów lub mogą być rozproszone, dlatego test z wodą jest czulszy obserwacyjnie.
  • Teza, że "taka reakcja zawsze biegnie do końca" to błąd uogólnienia. W praktyce przebieg zależy od warunków (ilości, ogrzewania, mieszania, strat ciepła), więc kontrola pozostałości substratu jest uzasadniona.

Wniosek: najpewniejsza w podanych odpowiedziach jest metoda oparta na obserwacji barwy wody po kontakcie z produktem, bo bezpośrednio wykrywa ewentualny pozostały dichromian(VI).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
W typowym rozkładzie (NH4)2Cr2O7 powstaje zielony tlenek chromu(III) Cr2O3 oraz produkty lotne: para wodna i azot. To klasyczna reakcja pokazowa, ale w analizie ważne jest też sprawdzenie, czy nie pozostał substrat Cr(VI).
Najprościej wykonać próbę z wodą: dodać szczyptę produktu do wody i obserwować barwę. Pojawienie się pomarańczowego zabarwienia może wskazywać na obecność rozpuszczalnych form Cr(VI). Brak zabarwienia sugeruje, że substrat nie pozostał w istotnej ilości.
Bo niewielkie ilości substratu mogą być rozproszone w masie produktu, mieć bardzo drobne ziarna lub być częściowo przykryte pyłem Cr2O3. Wtedy "gołe oko" nie wykryje domieszki. Próba barwna w wodzie bywa czulsza obserwacyjnie i bardziej powtarzalna.
Nie należy tego zakładać automatycznie. Egzotermiczność może podtrzymywać przebieg, ale w praktyce wpływają na niego warunki: ilość reagentu, odprowadzanie ciepła, dostęp tlenu, sposób inicjacji i rozproszenie materiału. Dlatego w laboratorium często wykonuje się proste próby kontrolne na pozostałość substratu.
W wielu układach chrom(VI) kojarzy się z barwą żółtą/pomarańczową (np. chromiany i dichromiany), a chrom(III) z barwą zieloną (np. Cr2O3). Na egzaminie często sprawdza się umiejętność powiązania barwy z obecnością danego stopnia utlenienia.
Wtedy, gdy wynik dalszych etapów pracy zależy od czystości produktu lub braku substratu (np. obecności silnego utleniacza). W praktyce technika analityka próba kontrolna jest elementem dobrej praktyki laboratoryjnej: minimalizuje ryzyko błędów i zwiększa powtarzalność wyników.
Nie. Nawet jeśli część produktów jest gazowa, w układzie może pozostawać ciało stałe (tu: Cr2O3) oraz ewentualne pozostałości substratu. Kontrola ma sens właśnie po to, aby potwierdzić, że w fazie stałej nie ma domieszek mogących wpływać na bezpieczeństwo lub kolejne analizy.
Częsty błąd to przyjmowanie, że "samopodtrzymująca" reakcja na pewno zaszła do końca oraz opieranie się tylko na wyglądzie proszku. Inny błąd to ignorowanie możliwości śladowej pozostałości Cr(VI). Na egzaminie warto wybierać metody sprawdzalne: próba w wodzie i obserwacja barwy.
Bo sprawdza cechę, która odróżnia potencjalną domieszkę od produktu: dichromian(VI) ma intensywną barwę i może dawać zabarwienie roztworu, natomiast Cr2O3 pozostaje jako zielona faza stała i nie powinien nadawać wodzie pomarańczowej barwy. To szybki test przesiewowy.
Ucz się par: jon/stopień utlenienia – barwa – typowy produkt i ćwicz interpretację krótkich opisów doświadczeń. Pomaga też powtarzanie, które substancje barwią roztwór, a które tworzą osady. Na egzaminie wybieraj odpowiedzi oparte na obserwacji lub próbie kontrolnej, nie na uogólnieniach.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 54% zdających egzamin. trudne

Źródła:

  • Royal Society of Chemistry (RSC) Education – "Ammonium dichromate volcano" (opis reakcji i obserwacji barw), https://edu.rsc.org/exhibition-chemistry/ammonium-dichromate-volcano/2020049.article - dostęp 2026-03-01
  • PubChem (NIH) – "Ammonium dichromate" (właściwości i identyfikacja związku), https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Ammonium-dichromate - dostęp 2026-03-01
  • ChemLibreTexts – "Thermal Decomposition Reactions / Decomposition of Ammonium Dichromate" (omówienie rozkładu i produktów), https://chem.libretexts.org/ - dostęp 2026-03-01

Materiały:

  • Podręczniki do chemii nieorganicznej (działy: chrom i jego związki, stopnie utlenienia, barwy związków)
  • Skrypty z analizy jakościowej (próby barwne i identyfikacja jonów/metali przejściowych)
  • Instrukcje BHP dla pracy z związkami Cr(VI) (karty charakterystyki i zasady postępowania z odpadami)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego