KWALIFIKACJA CHM4 - CZERWIEC 2022

PYTANIE NR 19.
Korzystając z zamieszczonej na rysunku krzywej wzorcowej spektrofotometrycznego oznaczania kwasu salicylowego określ, ile miligramów tego kwasu znajduje się w 1 dm3 roztworu, jeżeli absorbancja badanej próbki wynosi 0,06.
Ilustracja przedstawia wykres liniowy, który jest krzywą wzorcową używaną do spektrofotometrycznego oznaczania kwasu
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Krzywa wzorcowa wiąże absorbancję z ilością (stężeniem) kwasu salicylowego. Dla absorbancji 0,06 należy wykonać odczyt (lub interpolację) na wykresie i przenieść go na oś stężenia w mg/dm3. Z krzywej odpowiada temu wartość 60 mg w 1 dm3 roztworu.

Pełne wyjaśnienie:

W oznaczaniu spektrofotometrycznym (UV-Vis) wynik próbki wyznacza się z krzywej wzorcowej, czyli zależności absorbancji od stężenia (lub ilości) analitu. W praktyce przygotowuje się serię roztworów wzorcowych o znanych stężeniach, mierzy ich absorbancję i sporządza wykres kalibracyjny.

W tym zadaniu dana jest absorbancja próbki: A = 0,06. Aby obliczyć zawartość kwasu salicylowego w 1 dm3 roztworu, należy:

  • odszukać na osi absorbancji wartość 0,06,
  • poprowadzić linię do krzywej (prostej) wzorcowej,
  • z punktu przecięcia wykonać odczyt wartości z osi stężenia (w mg/dm3),
  • sprawdzić jednostki: mg/dm3 to to samo co mg/L, ponieważ 1 dm3 = 1 L.

Z odczytu wynika, że absorbancji 0,06 odpowiada 60 mg/dm3, czyli w 1 dm3 roztworu znajduje się 60 mg kwasu salicylowego.

Pozostałe wartości są typowymi pułapkami:

  • 600 mg zwykle wynika z pomylenia podziałki osi (odczyt o jeden rząd wielkości za duży) lub z przesunięcia przecinka.
  • 6 mg to analogiczny błąd rzędu wielkości w drugą stronę (zaniżenie o 10×), często zbyt "intuicyjny", bo A=0,06 wygląda na małe.
  • 0,6 mg wskazuje na odczyt niezgodny ze skalą wykresu albo pomylenie jednostek (np. potraktowanie mg/dm3 jak mg w znacznie mniejszej objętości).

Wskazówka egzaminacyjna: po odczycie zawsze wykonaj szybki "test sensowności" — czy otrzymany wynik rośnie wraz z absorbancją i czy nie jest o 10× różny od wartości z sąsiedniego punktu krzywej.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Krzywa wzorcowa (kalibracyjna) to wykres zależności absorbancji od stężenia analitu, wyznaczony na podstawie roztworów wzorcowych o znanych stężeniach. Umożliwia przeliczenie absorbancji próbki na stężenie przez odczyt z wykresu lub obliczenie z równania prostej.
Najpierw znajdujesz wartość absorbancji na odpowiedniej osi, prowadzisz linię do przecięcia z krzywą/prostą kalibracyjną, a potem rzutujesz punkt na oś stężenia. Gdy punkt wypada między wartościami, stosujesz interpolację zgodnie z liniowym przebiegiem krzywej.
To typowa pułapka na błędy skali i przecinka. Uczniowie mylą podziałkę osi (np. 0–100 zamiast 0–10), nie zauważają jednostek na wykresie albo odczytują wartość z niewłaściwego miejsca. Kontrola rzędu wielkości po odczycie pomaga uniknąć pomyłki.
Tak, ponieważ 1 dm3 = 1 litr. Jeśli oś wykresu jest w mg/dm3, to odczytana liczba jest jednocześnie w mg/L. Trzeba tylko upewnić się, że nie chodzi o inną jednostkę (np. g/L lub mg/mL), bo wtedy przeliczenia są konieczne.
Najczęściej: odczyt z błędnej osi, nieuwzględnienie skali (np. co 20 zamiast co 10), zbyt pochopne zaokrąglenie oraz pomylenie wartości absorbancji z transmitancją. Dobrą praktyką jest prowadzenie pomocniczych linii i sprawdzenie, czy wynik rośnie wraz z A.
Interpolację stosuje się, gdy punkt odpowiadający absorbancji próbki wypada między dwoma znanymi punktami krzywej. Dla krzywej liniowej można przyjąć proporcję (odcinek prostej). Jeśli krzywa jest nieliniowa, odczyt powinien być wykonany ostrożnie, zgodnie z przebiegiem krzywej.
Porównaj absorbancję próbki z minimalną i maksymalną absorbancją punktów wzorcowych na wykresie. Jeśli A próbki jest poza zakresem, wynik z odczytu jest niewiarygodny i zwykle trzeba rozcieńczyć próbkę (gdy A za duża) lub zagęścić/zmienić warunki pomiaru (gdy A za mała).
Liniowość oznacza, że w danym zakresie stężeń absorbancja jest proporcjonalna do stężenia (zgodnie z prawem Lamberta-Beera). Na wykresie widać wtedy prostą, a obliczenia można oprzeć na równaniu A = a·c + b. Ułatwia to interpolację i ocenę błędów.
Absorbancja jest wielkością mierzalną i porównywalną, a ocena barwy wzrokowo jest subiektywna i zależy od oświetlenia oraz obserwatora. UV-Vis pozwala uzyskać liczbowy wynik i powiązać go z kalibracją, co jest kluczowe w analizie ilościowej i kontroli jakości.
Ćwicz odczyt z wykresów o różnych skalach, zapisuj jednostki przed obliczeniem i wykonuj kontrolę rzędu wielkości. Warto umieć też policzyć stężenie z równania prostej, gdy jest podane. Na końcu zawsze sprawdź, czy wynik ma sens fizyczny (nie jest 10× zawyżony/zaniżony).
info

Około 40% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Krzywa wzorcowa wiąże absorbancję z ilością (stężeniem) kwasu salicylowego."

Źródła:

  • D.A. Skoog, F.J. Holler, S.R. Crouch, "Principles of Instrumental Analysis" (rozdziały o spektrofotometrii UV-Vis i krzywych kalibracyjnych)
  • D.C. Harris, "Quantitative Chemical Analysis" (sekcje o kalibracji, krzywych wzorcowych i interpolacji wyników)
  • IUPAC Gold Book (hasła: "absorbance", "calibration curve") – https://goldbook.iupac.org/ (dostęp 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręcznik chemii analitycznej instrumentalnej (spektrofotometria UV-Vis, krzywe wzorcowe)
  • Zadania rachunkowe z interpretacji wykresów kalibracyjnych (interpolacja, jednostki)
  • Materiały dydaktyczne szkoły/OKE dotyczące przygotowania roztworów wzorcowych i obliczeń stężeń

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego