KWALIFIKACJA CHM6 - STYCZEŃ 2018

PYTANIE NR 24.
W jaki sposób wykonuje się alkalimetryczne oznaczenie kwasu octowego?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Oznaczenie alkalimetryczne kwasu polega na miareczkowaniu go mianowanym roztworem zasady.
W przypadku kwasu octowego stosuje się NaOH, a jako wskaźnik często fenoloftaleinę, ponieważ zmiana barwy następuje przy pH typowym dla końca miareczkowania słabego kwasu mocną zasadą. Pozostałe opcje używają niewłaściwego titranta lub wskaźnika.

Pełne wyjaśnienie:

Alkalimetria to miareczkowanie kwasów roztworem zasady o znanym stężeniu (roztworem mianowanym). Jeśli analitem jest kwas octowy (kwas słaby), to właściwym titrantem jest wodorotlenek sodu, ponieważ reakcja zobojętniania przebiega stechiometrycznie: CH3COOH + OH → CH3COO + H2O.

W praktyce laboratoryjnej trzeba też dobrać wskaźnik, czyli substancję zmieniającą barwę w określonym zakresie pH. Dla miareczkowania słabego kwasu mocną zasadą punkt równoważnikowy wypada w zakresie zasadowym (pH > 7), dlatego często wybiera się fenoloftaleinę, która sygnalizuje koniec miareczkowania pojawieniem się trwałego, słabo malinowego zabarwienia.

  • Odpowiedź z titrantem "0,2 M roztworem HCl w obecności fenoloftaleiny" jest niepoprawna, bo HCl jest kwasem, więc nie służy do alkalimetrycznego oznaczania kwasu (to byłaby acidymetria/odwrotna rola odczynników).
  • Wariant "NaOH w obecności oranżu metylowego do barwy pomarańczowej" jest typowym błędem doboru wskaźnika: oranż metylowy zmienia barwę w zakresie kwaśnym, co pasuje raczej do miareczkowań z punktem końcowym w niższym pH (np. mocny kwas–mocna zasada), a nie do słabego kwasu miareczkowanego mocną zasadą.
  • Opcja z "Na2B4O7" nie jest standardowym titrantem do prostego oznaczania kwasu octowego w alkalimetrii rutynowej; dodatkowo połączenie z oranżem metylowym sugeruje nieadekwatny dobór wskaźnika do przebiegu krzywej miareczkowania.

Na egzaminie warto zapamiętać zasadę: kwas oznaczasz zasadą, a wskaźnik dobierasz tak, by jego zakres zmiany barwy obejmował pH w pobliżu punktu równoważnikowego dla danej pary (mocny/słaby kwas i mocna/słaba zasada).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Alkalimetria to metoda analizy miareczkowej, w której oznacza się kwasy przez miareczkowanie ich mianowanym roztworem zasady (najczęściej NaOH). Punkt końcowy wyznacza się wskaźnikiem lub pomiarem pH, a wynik wynika ze stechiometrii reakcji zobojętniania.
Kwas octowy (słaby kwas) miareczkuje się zwykle mianowanym roztworem wodorotlenku sodu. Zasada reaguje ilościowo z kwasem, tworząc jon octanowy i wodę. Kluczowe jest, by titrant miał znane stężenie i był dobrany jako zasada do oznaczanego kwasu.
Fenoloftaleina jest często wybierana, bo w miareczkowaniu słabego kwasu mocną zasadą punkt równoważnikowy wypada po stronie zasadowej. Zmiana barwy fenoloftaleiny (bezbarwna → malinowa) następuje w zakresie pH odpowiednim do uchwycenia końca takiego miareczkowania.
Malinowe zabarwienie pojawia się, gdy roztwór osiągnie pH z zakresu zmiany barwy fenoloftaleiny i w próbce pojawi się niewielki nadmiar zasady. W praktyce za punkt końcowy przyjmuje się trwałe (utrzymujące się) bardzo słabe zabarwienie po wymieszaniu.
Nie w typowej alkalimetrii. Jeśli oznaczasz kwas, titrantem powinna być zasada, a nie inny kwas. Miareczkowanie kwasu octowego HCl nie daje sensownego punktu równoważnikowego dla oznaczenia kwasu, bo oba reagenty są kwasami i nie zachodzi reakcja zobojętniania.
Oranż metylowy zmienia barwę w zakresie bardziej kwaśnym, więc jego sygnał może nie pokrywać się z obszarem gwałtownej zmiany pH w pobliżu równoważnika dla słabego kwasu miareczkowanego mocną zasadą. To grozi odczytaniem punktu końcowego zbyt wcześnie lub zbyt późno.
Najczęstsze błędy to: zły dobór wskaźnika, niedokładne mieszanie w pobliżu końca miareczkowania, odczyt objętości z menisku pod złym kątem oraz użycie niestabilnego/niezweryfikowanego stężenia NaOH. W praktyce pomaga powolne dozowanie titranta i obserwacja trwałości barwy.
Wskaźnik dobiera się tak, aby jego zakres zmiany barwy przypadał na strome przejście pH w pobliżu punktu równoważnikowego. Dlatego trzeba uwzględnić, czy miareczkujesz mocny czy słaby kwas oraz mocną czy słabą zasadę. W razie wątpliwości alternatywą jest pomiar pH (miareczkowanie potencjometryczne).
Roztwór mianowany to roztwór o dokładnie znanym stężeniu, wyznaczonym przez mianoowanie (standaryzację) względem substancji wzorcowej lub roztworu wzorcowego. W miareczkowaniu kwasów roztworem NaOH jest to ważne, bo NaOH może zmieniać stężenie wskutek pochłaniania CO2 i wody z powietrza.
Utrwal: dobór titranta (kwas ↔ zasada), dobór wskaźnika do typu miareczkowania oraz interpretację punktu końcowego. Ćwicz też typowe pułapki: wskaźnik o złym zakresie pH i "odwrócone" role odczynników. Pomaga rozwiązywanie krótkich zadań ze stechiometrii reakcji zobojętniania.
info

Statystycznie 42% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Eksperci podkreślają: "Pozostałe opcje używają niewłaściwego titranta lub wskaźnika."

Źródła:

  • Daniel C. Harris, "Quantitative Chemical Analysis", rozdział dotyczący miareczkowań kwas-zasada i doboru wskaźników (acid-base titrations), (wydanie zależne od dostępności)
  • D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, "Fundamentals of Analytical Chemistry", część o miareczkowaniach kwasowo-zasadowych i wskaźnikach (acid-base titrations/indicators), (wydanie zależne od dostępności)
  • J. Mendham i in., "Vogel's Textbook of Quantitative Chemical Analysis", dział o analizie miareczkowej kwas-zasada (acid-base titrimetry) i wskaźnikach, (wydanie zależne od dostępności)

Materiały:

  • Podręcznik chemii analitycznej: analiza miareczkowa kwas-zasada (rozdział o wskaźnikach)
  • Tablice i wykresy zakresów pH zmiany barwy wskaźników
  • Instrukcje BHP i dobre praktyki laboratoryjne dla pracy z NaOH i biuretą

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego