KWALIFIKACJA CHM3 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 4.
W celu przygotowania roztworu mianowanego należy użyć sprzętu przedstawionego na rysunku
Ilustracja przedstawia cztery rodzaje szklanego sprzętu laboratoryjnego, oznaczone literami A, B, C i D.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Roztwór mianowany wymaga bardzo dokładnego ustalenia objętości. Taką dokładność zapewnia kolba miarowa z jedną kreską miarową na wąskiej szyjce, służąca do sporządzania roztworów o ściśle określonej objętości. Na rysunku odpowiada jej wariant "rysunku C".

Pełne wyjaśnienie:

Roztwór mianowany (wzorcowy) musi mieć ściśle znane stężenie, dlatego kluczowe jest uzyskanie dokładnej, zdefiniowanej objętości roztworu końcowego. Do tego celu stosuje się kolbę miarową: ma ona jedną kreskę miarową na długiej, wąskiej szyjce, co pozwala bardzo precyzyjnie ustawić poziom cieczy (odczyt menisku) i zminimalizować błąd objętości.

Odpowiedź "rysunku C" jest poprawna, ponieważ na rysunku C widoczna jest właśnie kolba miarowa (gruszkowaty korpus, długa szyjka z pojedynczą kreską i korek). To standardowe naczynie do sporządzania roztworów mianowanych oraz dokładnych rozcieńczeń.

Pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe, bo przedstawiają naczynia o innym przeznaczeniu:

  • "rysunku A" (cylinder miarowy) służy do odmierzania objętości, ale ma mniejszą dokładność niż kolba miarowa, więc nie jest najlepszym wyborem do roztworów mianowanych.
  • "rysunku B" (kolba stożkowa/erlenmajerka) jest wygodna do mieszania, miareczkowania czy ogrzewania, ale nie jest naczyniem wzorcowym do wyznaczania jednej, dokładnej objętości.
  • "rysunku D" (kolba okrągłodenna) jest przeznaczona głównie do ogrzewania i prowadzenia procesów (np. pod refluksem), a nie do odmierzania objętości do kreski.

W praktyce laboratoryjnej typowa procedura polega na rozpuszczeniu odważonej substancji w zlewce, ilościowym przeniesieniu do kolby miarowej, spłukaniu naczyń, dopełnieniu do kreski i dokładnym wymieszaniu. Najczęstsze błędy to mylenie kolby miarowej z erlenmajerką, użycie cylindra zamiast kolby oraz nieprawidłowy odczyt menisku.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Roztwór mianowany (wzorcowy) to roztwór o dokładnie znanym stężeniu. Używa się go jako odniesienia w analizie miareczkowej i w przygotowaniu roztworów kalibracyjnych. Ponieważ stężenie zależy m.in. od objętości, do sporządzania stosuje się szkło miarowe o wysokiej dokładności.
Kolba miarowa ma jedną kreskę miarową na wąskiej szyjce, co umożliwia bardzo precyzyjne ustawienie objętości końcowej. Dzięki temu błąd objętości jest mniejszy niż w cylindrze miarowym, a uzyskane stężenie roztworu jest wiarygodne i powtarzalne.
Kolba miarowa ma gruszkowaty korpus, długą wąską szyjkę i pojedynczą kreskę (znak objętości) na szyjce. Często jest zamykana korkiem. W przeciwieństwie do erlenmajerki nie ma szerokiej szyjki i nie służy głównie do mieszania podczas reakcji.
Może posłużyć do orientacyjnego odmierzania objętości, ale do roztworu mianowanego jest zwykle niewystarczający, bo ma niższą dokładność niż kolba miarowa. W zadaniach egzaminacyjnych, gdy chodzi o roztwór wzorcowy, właściwym wyborem jest kolba miarowa.
Kolbę ustawia się na poziomej powierzchni, a oczy na wysokości kreski. Poziom cieczy doprowadza się do tego, aby dolna część menisku (dla większości wodnych roztworów) stykała się z kreską miarową. Unika się patrzenia z góry lub z dołu, bo daje to błąd paralaksy.
Błędy pojawiają się, gdy dolewa się rozpuszczalnik zbyt szybko, nie czeka się na spłynięcie cieczy po ściankach lub miesza się dopiero po ustawieniu menisku. Skutkuje to przekroczeniem kreski albo niedopełnieniem. Bezpieczniej jest końcowe dopełnianie wykonywać kroplami (np. pipetą Pasteura).
Kolba stożkowa (erlenmajerka) jest świetna do mieszania i miareczkowania, ale nie jest naczyniem wzorcowym do ustalania jednej, dokładnej objętości. Nie ma pojedynczej kreski kalibracyjnej zapewniającej wysoką dokładność, więc nie gwarantuje właściwego stężenia roztworu wzorcowego.
Najpierw rozpuszcza się odważoną substancję w niewielkiej ilości rozpuszczalnika (np. w zlewce), następnie przenosi ilościowo do kolby miarowej, wielokrotnie spłukuje naczynie i lejek, dopełnia do kreski, zamyka korkiem i miesza przez odwracanie. To ogranicza straty i poprawia dokładność.
Tak, ponieważ objętość cieczy zależy od temperatury. Szkło miarowe jest zwykle wzorcowane dla określonej temperatury (często spotyka się 20°C na oznaczeniach). Jeśli roztwór jest wyraźnie cieplejszy lub chłodniejszy, objętość i stężenie mogą odbiegać od założonych.
Najczęściej mylone są: erlenmajerka (bo ma podobny "kolbowy" kształt) oraz cylinder miarowy (bo kojarzy się z odmierzaniem). Pomaga zwrócenie uwagi na cechy kluczowe: długa wąska szyjka, jedna kreska miarowa i przeznaczenie do ustalania objętości końcowej.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 72% zdających egzamin. średnio łatwe

Eksperci podkreślają: "Roztwór mianowany wymaga bardzo dokładnego ustalenia objętości."

Źródła:

  • ISO 1042: Laboratory glassware — One-mark volumetric flasks (wymagania i zastosowanie kolb miarowych)
  • Daniel C. Harris, Quantitative Chemical Analysis, rozdziały o przygotowaniu roztworów i pracy ze szkłem miarowym
  • Vogel's Textbook of Quantitative Chemical Analysis, część dotycząca przygotowania roztworów wzorcowych i objętościomierstwa

Materiały:

  • Instrukcje szkolne i ćwiczenia z analizy ilościowej (działy: szkło miarowe, roztwory wzorcowe)
  • Norma dotycząca kolb miarowych (wymagania i tolerancje)
  • Podręczniki z chemii analitycznej ilościowej (miareczkowanie, przygotowanie roztworów)

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego