KWALIFIKACJA CHM4 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 8.
Bezpośrednie oznaczanie jonów ołowiu w ekstrakcie z marchwi należy przeprowadzić metodą
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Oznaczanie jonów Pb²⁺ w roztworze wykonuje się metodami elektroanalitycznymi, ponieważ Pb²⁺ ulega redukcji na elektrodzie (np. rtęciowej), a mierzony prąd jest związany ze stężeniem jonów. Polarografia jest klasyczną techniką do metali ciężkich. Polarymetria dotyczy skręcalności światła, a alkalimetria i argentometria to miareczkowania.

Pełne wyjaśnienie:

W oznaczaniu jonów ołowiu(II) Pb²⁺ kluczowe jest to, że jest to jon metalu ciężkiego, który może uczestniczyć w reakcjach utleniania i redukcji na elektrodzie. Dlatego właściwą grupą technik są metody elektroanalityczne, w których sygnałem analitycznym jest zależność prądu od potencjału elektrody.

Polarografia (klasycznie z elektrodą rtęciową, np. kroplową) umożliwia bezpośredni pomiar jonów metali, ponieważ Pb²⁺ może ulegać redukcji na powierzchni elektrody, tworząc amalgamat. W praktyce otrzymuje się charakterystyczny sygnał (fala/pik), a jego wysokość jest proporcjonalna do stężenia analitu w próbce. Z tego powodu polarografia oraz jej nowocześniejsze odmiany woltamperometryczne (np. techniki pulsowe czy stripingowe) są szczególnie przydatne w analizie śladowej metali w złożonych matrycach, takich jak ekstrakty roślinne.

Dlaczego pozostałe metody nie pasują?

  • Polarymetria jest metodą optyczną: mierzy skręcalność płaszczyzny światła spolaryzowanego przez związki optycznie czynne (np. cukry). Jony Pb²⁺ nie są typowym analitem dla tej techniki.
  • Alkalimetria to miareczkowanie kwasowo-zasadowe. Służy do wyznaczania kwasowości/zasadowości, a nie do selektywnego oznaczania jonów metali ciężkich w ekstrakcie.
  • Argentometria to miareczkowanie z użyciem jonów srebra, stosowane głównie do oznaczania halogenków (np. Cl⁻, Br⁻, I⁻) lub niektórych anionów reagujących z Ag⁺. Nie jest to metoda przeznaczona do oznaczania Pb²⁺ jako kationu metalu ciężkiego.

W laboratoriach rutynowych ołów oznacza się też metodami spektrometrii atomowej (np. AAS) lub technikami plazmowymi (np. ICP), ale to nie zmienia faktu, że przy wyborze spośród podanych odpowiedzi właściwą metodą bezpośredniego oznaczania Pb²⁺ w roztworze pozostaje polarografia.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli analitem jest jon metalu (Pb²⁺), a w odpowiedziach pojawia się metoda elektrochemiczna, to zwykle ona będzie trafna. Uważaj na pułapkę podobnych nazw: polarografia (elektrochemia) vs polarymetria (optyka).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Polarografia to metoda elektroanalityczna, w której rejestruje się zależność prądu od przyłożonego potencjału elektrody w roztworze. Gdy analit (np. Pb²⁺) ulega redukcji/utlenieniu na elektrodzie, pojawia się charakterystyczny sygnał, którego wielkość wiąże się ze stężeniem jonów.
Pb²⁺ jest kationem metalu, który łatwo uczestniczy w reakcjach elektrochemicznych na elektrodzie. W polarografii proces redukcji Pb²⁺ daje mierzalny sygnał prądowy, a jego intensywność jest powiązana ze stężeniem w roztworze. To czyni metodę użyteczną dla metali ciężkich.
Polarografia jest metodą elektrochemiczną (prąd–potencjał) i służy m.in. do oznaczania jonów metali. Polarymetria jest metodą optyczną i mierzy skręcalność płaszczyzny światła przez związki optycznie czynne (np. cukry). Podobna nazwa często myli na egzaminie.
Nie. Alkalimetria to miareczkowanie kwasowo-zasadowe, więc odpowiada na pytanie o ilość kwasu lub zasady w próbce. Jony Pb²⁺ nie są oznaczane w ten sposób, bo potrzebna jest reakcja specyficzna dla kationu metalu lub technika instrumentalna (np. elektrochemiczna).
Argentometria to miareczkowanie z użyciem azotanu(V) srebra, stosowane głównie do oznaczania anionów takich jak chlorki, bromki czy jodki. To metoda "na aniony", a nie na kationy metali ciężkich. Dlatego nie jest właściwym wyborem dla bezpośredniego oznaczania Pb²⁺ w ekstrakcie.
Polarografia/woltamperometria jest często kojarzona z analizą jonów metali (np. metali ciężkich) w roztworach: próbkach środowiskowych, technologicznych oraz ekstraktach z materiału biologicznego. Dobrze sprawdza się przy niskich stężeniach i gdy liczy się selektywność reakcji elektrochemicznej.
Nie. To klasyczna metoda elektroanalityczna, która nadal jest ważna dydaktycznie i ma nowocześniejsze odmiany (techniki pulsowe, stripingowe). W laboratoriach rutynowych bywa wypierana przez techniki typu AAS czy ICP, ale jako zasada analizy elektrochemicznej metali pozostaje aktualna i egzaminacyjna.
Najczęstszy błąd to wybór "polarymetrycznej" przez podobieństwo nazw do polarografii. Inny błąd to sięganie po znane miareczkowania (alkalimetria, argentometria) bez sprawdzenia, czy dotyczą kationów metali. Warto zawsze skojarzyć Pb²⁺ z metodami elektrochemicznymi lub spektrometrią atomową.
Jeśli w treści pojawiają się jony metali (np. Pb²⁺, Cd²⁺, Zn²⁺) i mowa o bezpośrednim oznaczaniu w roztworze, często pasują metody oparte na reakcjach redoks na elektrodzie. Sygnałem jest prąd/napięcie, a nie skręcalność światła czy punkt końcowy miareczkowania.
W praktyce ważne jest, aby jon Pb²⁺ był w roztworze w formie możliwej do reakcji elektrochemicznej oraz by warunki (np. pH, skład elektrolitu podstawowego) były stabilne. Zbyt złożona matryca może zakłócać sygnał, dlatego często dąży się do ujednolicenia warunków roztworu przed pomiarem.
info

Około 51% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Eksperci podkreślają: "Oznaczanie jonów Pb²⁺ w roztworze wykonuje się metodami elektroanalitycznymi, ponieważ Pb²⁺ ulega redukcji na elektrodzie (np. rtęciowej), a mierzony prąd jest związany ze stężeniem jonów."

Źródła:

  • Encyclopaedia Britannica: "Polarography" (hasło), https://www.britannica.com/science/polarography - accessed 2026-03-01
  • IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book): "polarography" (definicja hasła), https://goldbook.iupac.org/terms/view/P04711 - accessed 2026-03-01
  • Wikipedia: "Polarografia" (opis metody i zastosowań), https://pl.wikipedia.org/wiki/Polarografia - accessed 2026-03-01

Materiały:

  • Podręczniki akademickie z chemii analitycznej instrumentalnej (dział: elektroanaliza/polarografia)
  • Materiały dydaktyczne o woltamperometrii (w tym DPP, ASV) i oznaczaniu metali ciężkich
  • Instrukcje/metodyki laboratoryjne dotyczące oznaczania Pb w próbkach środowiskowych i żywności

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego