KWALIFIKACJA CHM4 - CZERWIEC 2024

PYTANIE NR 3.
W jakim stosunku molowym reaguje EDTA z jonami Zn2+?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
EDTA tworzy z jonami metali (w tym Zn2+) kompleks o stechiometrii 1:1, czyli jeden mol EDTA wiąże jeden mol jonów cynku.
W praktyce kompleksometrii oznacza to, że liczba moli zużytego EDTA jest równa liczbie moli Zn2+ w próbce (przy pełnym związaniu jonów).

Pełne wyjaśnienie:

W kompleksometrii EDTA (kwas etylenodiaminotetraoctowy w formie zjonizowanej) działa jako ligand chelatujący, który wiąże jon metalu w jednym "pakiecie" koordynacyjnym. Dla wielu kationów metali, w tym dla jonów cynku Zn2+, typowy kompleks ma stosunek molowy 1:1: jeden jon metalu jest kompleksowany przez jedną cząsteczkę/anion EDTA.

Dlatego poprawny zapis stechiometrii to 1 : 1 (EDTA : Zn2+). W zastosowaniach analitycznych jest to kluczowe, bo bezpośrednio przekłada się na obliczenia: liczba moli EDTA zużyta do punktu końcowego miareczkowania odpowiada liczbie moli jonów Zn2+ w próbce (przy założeniu, że reakcja kompleksowania przebiega ilościowo w danych warunkach).

Dlaczego pozostałe propozycje są niepoprawne?

  • Odpowiedź "1 : 2" wynika często z błędnego "dopasowywania" ładunków (Zn2+) do liczby ligandów. W kompleksowaniu EDTA nie wyznacza się stechiometrii przez proste równoważenie ładunków.
  • Odpowiedzi "1 : 3" oraz "1 : 4" mogą wynikać z mylenia pojęcia wielodentatyczności (wielu atomów donorowych w EDTA) z liczbą jonów metalu. To, że EDTA ma kilka miejsc wiązania, nie oznacza, że wiąże naraz kilka jonów Zn2+ w stałej stechiometrii 1:n.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli pytanie dotyczy typowej reakcji EDTA z jonami metalu w miareczkowaniu kompleksometrycznym, domyślną stechiometrią jest 1:1. Osobno rozważa się wpływ pH, form protonowanych EDTA oraz stałe trwałości – one wpływają na warunki oznaczania, ale nie zmieniają podstawowej proporcji molowej kompleksu w takim ujęciu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Stosunek 1:1 oznacza, że jeden mol EDTA wiąże jeden mol jonów Zn2+. W obliczeniach miareczkowania przekłada się to na prostą zależność: liczba moli zużytego EDTA = liczba moli cynku w próbce (przy pełnym związaniu).
EDTA jest ligandem chelatującym, który "otacza" pojedynczy jon metalu wieloma atomami donorowymi. Taka budowa sprzyja tworzeniu stabilnego kompleksu z jednym kationem naraz, dlatego w klasycznej kompleksometrii stechiometria kompleksu jest najczęściej 1:1.
Ładunek jonu wpływa na równowagi i warunki (np. pH, trwałość kompleksu), ale nie oznacza automatycznie stechiometrii 1:2. W kompleksometrii EDTA stechiometria jest zwykle 1:1, a "dopasowywanie" ładunków jako liczby ligandów to częsty błąd.
Jeśli znasz stężenie roztworu EDTA i objętość zużytą do punktu końcowego, liczysz mole EDTA: n = c·V. Przy stechiometrii 1:1 te same mole odpowiadają molom Zn2+. Dalej przeliczasz na stężenie lub masę cynku w próbce.
To metoda analityczna, w której roztwór EDTA (titrant) dodaje się do próbki z jonami metalu, aż do ich związania w kompleks. Punkt końcowy wyznacza się wskaźnikiem lub aparaturowo. Kluczowa jest znajomość stechiometrii (zwykle 1:1) i warunków reakcji.
Najczęstsze pomyłki to: mylenie ładunku Zn2+ ze stechiometrią (wybór 1:2), mylenie liczby miejsc wiązania w EDTA z liczbą jonów metalu oraz traktowanie kompleksowania jak proste "równoważenie" jonów. Warto pamiętać: w typowej kompleksometrii jest 1:1.
Stechiometria jest kluczowa zawsze, gdy przeliczasz ilość titranta na ilość analitu (np. Zn2+). Stała trwałości decyduje natomiast o tym, czy reakcja zajdzie ilościowo w danych warunkach (pH, obecność jonów przeszkadzających). Do obliczeń potrzebujesz obu aspektów, ale w inny sposób.
pH wpływa na formę EDTA (protonowanie/deprotonowanie) i na skuteczność kompleksowania Zn2+. Zbyt niskie pH osłabia wiązanie, bo EDTA jest bardziej protonowane. Dobór buforu pomaga uzyskać wyraźny punkt końcowy, ale nie zmienia podstawowej stechiometrii 1:1.
Tak, EDTA może kompleksować różne kationy, dlatego w próbkach wieloskładnikowych mogą wystąpić interferencje. W praktyce stosuje się maskowanie, selektywne warunki pH lub rozdział analitów. Dla każdego kompleksowanego jonu stechiometria z EDTA jest zwykle 1:1.
Utrwal: definicję kompleksometrii, typową stechiometrię 1:1, rolę buforu i wskaźnika oraz schemat obliczeń c·V → mole → stężenie/masa. Ćwicz zadania z miareczkowania EDTA i rozpoznawaj typowe pułapki (np. mylenie ładunku z proporcją).
info

Około 66% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Źródła:

  • Chemistry LibreTexts: "Complexometric Titrations" (EDTA, stechiometria 1:1) — https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Analytical_Chemistry_2.1_(Harvey)/09%3A_Titrimetric_Methods/9.7%3A_Complexometric_Titrations — dostęp 2026-02-27
  • Wikipedia: "Ethylenediaminetetraacetic acid" (opis tworzenia kompleksów metali, 1:1) — https://en.wikipedia.org/wiki/Ethylenediaminetetraacetic_acid — dostęp 2026-02-27
  • ScienceDirect Topics: "EDTA Titration" (opis miareczkowań kompleksometrycznych i stosunku 1:1) — https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/edta-titration — dostęp 2026-02-27

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z chemii analitycznej: dział "miareczkowanie kompleksometryczne (EDTA)"
  • Karty charakterystyki i opisy zastosowań EDTA w analizie (część dotycząca kompleksowania metali)
  • Zadania rachunkowe z miareczkowań EDTA (przeliczanie moli EDTA na mole metalu przy stechiometrii 1:1)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego