KWALIFIKACJA CHM5 - STYCZEŃ 2021 (test 2)

PYTANIE NR 11.
Wskaźnikiem używanym do miareczkowego oznaczenia twardości wapniowej wody jest
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Mureksyd jest wskaźnikiem metalochromowym stosowanym w kompleksometrycznym (EDTA) oznaczaniu jonów Ca2+, czyli twardości wapniowej. Czerń eriochromowa T wiąże się głównie z oznaczaniem twardości ogólnej (Ca2++Mg2+), a fenoloftaleina i błękit bromotymolowy są wskaźnikami pH, nie twardości.

Pełne wyjaśnienie:

Wskaźnik w miareczkowaniu twardości wapniowej musi spełniać warunek: jego barwa ma się zmienić wtedy, gdy w roztworze przestanie dominować wolny jon Ca2+ (bo zostanie związany przez titrant – najczęściej EDTA). Do tego celu stosuje się wskaźniki metalochromowe, czyli takie, które tworzą barwne kompleksy z jonami metali.

Odpowiedź "mureksyd" jest poprawna, ponieważ mureksyd (purpurian amonu) jest klasycznym wskaźnikiem używanym do kompleksometrycznego oznaczania wapnia. W punkcie końcowym miareczkowania EDTA przejmuje jon Ca2+ z kompleksu wskaźnikowego, co powoduje zauważalną zmianę barwy.

  • "Fenoloftaleina" jest błędna, bo to wskaźnik kwasowo-zasadowy. Reaguje na zmianę pH (odczyn), a nie na związanie Ca2+ przez EDTA, więc nie jest właściwym wskaźnikiem twardości wapniowej.
  • "Czerń eriochromowa T" jest błędna w tym pytaniu, ponieważ kojarzy się przede wszystkim z oznaczaniem twardości ogólnej (sumy Ca2+ i Mg2+) w odpowiednich warunkach buforowych. To częsta pułapka: uczący się pamiętają "twardość = EBT", ale nie rozróżniają, że twardość wapniowa ma inny wskaźnik.
  • "Błękit bromotymolowy" jest błędny, bo to również wskaźnik pH (zmienia barwę w określonym zakresie odczynu). Nie pełni roli wskaźnika metalojonowego w oznaczeniu Ca2+.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy pytanie dotyczy konkretnego jonu metalu (np. Ca2+), szukaj wskaźnika metalochromowego "dopasowanego" do tego jonu (tu: mureksyd), a nie wskaźników pH. Gdy mowa o twardości ogólnej, częściej pojawia się czerń eriochromowa T.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Twardość wapniowa to część twardości wody wynikająca z obecności jonów Ca2+. W praktyce wiąże się z tworzeniem osadów (kamienia) i wpływa na procesy technologiczne. Oznacza się ją najczęściej metodami kompleksometrycznymi z użyciem EDTA.
Mureksyd tworzy barwny kompleks z jonami Ca2+. Podczas miareczkowania EDTA wiąże Ca2+ silniej niż wskaźnik, więc w pobliżu punktu końcowego Ca2+ przechodzi do kompleksu z EDTA, a barwa roztworu zmienia się w sposób umożliwiający wyznaczenie końca miareczkowania.
Bo czerń eriochromowa T jest bardzo często omawiana przy twardości ogólnej (Ca2+ + Mg2+) i łatwo zapamiętać ją jako "wskaźnik twardości". Gdy pytanie dotyczy wyłącznie twardości wapniowej, typowym wskaźnikiem jest mureksyd, więc potrzebne jest rozróżnienie zakresu oznaczenia.
Nie w oznaczaniu twardości wapniowej metodą kompleksometryczną. Fenoloftaleina to wskaźnik pH (kwasowo-zasadowy), używany np. w miareczkowaniu kwas–zasada lub w ocenie zasadowości. Nie tworzy specyficznych kompleksów z Ca2+, więc nie wskazuje punktu końcowego takiego oznaczenia.
EDTA to związek kompleksujący (chelator), który tworzy trwałe kompleksy z jonami metali, m.in. z Ca2+ i Mg2+. W analizie twardości jest powszechnie stosowany jako titrant w miareczkowaniu kompleksometrycznym, bo pozwala precyzyjnie "związać" jony odpowiedzialne za twardość.
Do wskaźników pH należą m.in. fenoloftaleina i błękit bromotymolowy. Ich barwa zależy głównie od odczynu roztworu, a nie od obecności jonów Ca2+. Wskaźniki twardości w kompleksometrii to z kolei wskaźniki metalochromowe, które reagują z jonami metali.
Twardość wapniową oznacza się, gdy trzeba rozdzielić wkład wapnia i magnezu w twardości, np. przy doborze technologii uzdatniania, ocenie ryzyka wytrącania osadów lub kontroli procesów przemysłowych. Twardość ogólna daje sumę, a twardość wapniowa pozwala lepiej zdiagnozować źródło problemu.
Najczęstszy błąd to automatyczne łączenie "twardości" z czernią eriochromową T bez sprawdzenia, czy chodzi o twardość ogólną czy wapniową. Drugi błąd to wybór wskaźnika pH (np. fenoloftaleiny) tylko dlatego, że jest znany. Warto pamiętać: twardość = kompleksometria = wskaźniki metalochromowe.
Tak, ale głównie jako wskaźnik pH, np. do orientacyjnej oceny odczynu lub w miareczkowaniach kwas–zasada. Nie jest typowym wskaźnikiem do oznaczania twardości wapniowej, ponieważ nie informuje o związaniu jonów Ca2+ przez EDTA i nie działa jak wskaźnik metalojonowy.
Ucz się w parach: rodzaj oznaczenia (ogólna/wapniowa/magnezowa) + reagent (EDTA) + wskaźnik (np. mureksyd dla Ca2+). Pomaga też tabela "wskaźniki pH vs metalochromowe" oraz krótkie ćwiczenia z dopasowywania wskaźnika do oznaczanego jonu.
info

Statystycznie 49% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Mureksyd jest wskaźnikiem metalochromowym stosowanym w kompleksometrycznym (EDTA) oznaczaniu jonów Ca2+, czyli twardości wapniowej."

Źródła:

  • Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, Method 2340 (Hardness), latest available edition (rozdział o oznaczaniu twardości metodą EDTA i wskaźnikach).
  • Daniel C. Harris, Quantitative Chemical Analysis, rozdział o miareczkowaniach kompleksometrycznych (EDTA) i wskaźnikach metalochromowych.
  • Douglas A. Skoog, Donald M. West, F. James Holler, Stanley R. Crouch, Fundamentals of Analytical Chemistry, rozdział o kompleksometrii (EDTA) i doborze wskaźników.

Materiały:

  • Podręczniki z chemii analitycznej: rozdziały o miareczkowaniach kompleksometrycznych (EDTA)
  • Materiały szkolne/laboratoryjne dotyczące oznaczania twardości wody (instrukcje ćwiczeń)
  • Tabele i zestawienia wskaźników: wskaźniki pH vs wskaźniki metalochromowe

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego