KWALIFIKACJA CHM3 - CZERWIEC 2019

PYTANIE NR 4.
Którego odczynnika należy użyć do przygotowania roztworu wzorcowego, zawierającego jony Fe3+ ?
Ilustracja przedstawia fragment pytania egzaminacyjnego związanego z kwalifikacją zawodową TECHNIK ANALITYK - KWALIFIKACJA
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Roztwór wzorcowy Fe3+ przygotowuje się z odczynnika, który jednoznacznie dostarcza jonów żelaza(III) w roztworze i pozwala odtworzyć znane stężenie. Odrzuca się substancje zawierające Fe2+ albo takie, które w wodzie łatwo przechodzą w formy nierozpuszczalne lub zmieniają skład.

Pełne wyjaśnienie:

Roztwór wzorcowy zawierający jony Fe3+ musi być przygotowany z odczynnika, który spełnia podstawowe wymagania analityczne: po rozpuszczeniu daje w roztworze właśnie żelazo na III stopniu utlenienia oraz pozwala na sporządzenie roztworu o możliwie dobrze odtwarzalnym (znanym) stężeniu.

W praktyce do takiego celu wybiera się odczynnik będący solą żelaza(III) (lub inną substancją, która w warunkach przygotowania roztworu tworzy Fe3+), o odpowiedniej czystości i stabilności. Kluczowe jest, aby substancja:

  • po rozpuszczeniu nie dawała dominująco Fe2+ (inny stopień utlenienia oznacza inny analit),
  • nie powodowała istotnych strat analitu przez wytrącanie trudno rozpuszczalnych form (np. w wyniku hydrolizy i tworzenia osadów),
  • umożliwiała przygotowanie roztworu o zadanym stężeniu w typowych warunkach laboratoryjnych.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi mogą być błędne? Typowe błędne wybory w tego typu pytaniu to:

  • odczynnik zawierający żelazo(II) – daje jony Fe2+, a nie Fe3+, więc nie spełnia warunku zadania,
  • związek żelaza, który w wodzie tworzy formy niestabilne lub przechodzące w osad – wtedy rzeczywiste stężenie Fe3+ w roztworze będzie inne niż obliczone,
  • związek, który nie jest źródłem jonów żelaza(III) (brak Fe w składzie albo inna postać chemiczna bez przejścia do Fe3+).

Na egzaminie warto sprawdzać w nazwie/ zapisie chemicznym, czy występuje (III) oraz czy odczynnik jest sensownym źródłem jonów w roztworze (rozpuszczalność, możliwość utrzymania formy jonowej). To minimalizuje ryzyko pomylenia Fe2+ z Fe3+.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Roztwór wzorcowy to roztwór o dokładnie znanym stężeniu, używany do kalibracji aparatury lub wyznaczania stężeń w próbkach. Przygotowuje się go z odczynnika o znanej czystości i masie oraz w ściśle odmierzanej objętości, aby wynik był odtwarzalny.
Najpewniej po stopniu utlenienia w nazwie lub wzorze: związki żelaza(III) są źródłem Fe3+. Trzeba też uwzględnić, czy po rozpuszczeniu w wodzie utrzymuje się forma jonowa, a nie zachodzi łatwa zmiana postaci (np. przejście w Fe2+ lub wytrącanie osadu).
Fe2+ i Fe3+ to różne formy chemiczne o innych właściwościach redoks i reaktywności. Roztwór przygotowany z soli Fe(II) nie spełnia warunku "zawierającego jony Fe3+", a ewentualne utlenianie w czasie może być niepełne i dać nieznane stężenie Fe3+.
Powinien mieć znaną i stabilną zawartość składnika, możliwie wysoką czystość, dobrą rozpuszczalność i dawać jednoznaczny skład roztworu. W kontekście Fe3+ ważne jest też, by ograniczyć procesy zmieniające stężenie analitu (hydroliza, strącanie, redukcja).
Tak. Jony Fe3+ mogą ulegać reakcjom ubocznym (np. hydrolizie) i tworzyć formy słabiej rozpuszczalne, co z czasem zmienia efektywne stężenie w roztworze. Dlatego w praktyce zwraca się uwagę na warunki przygotowania i przechowywania oraz dobór odpowiedniego odczynnika.
Wzorce Fe3+ stosuje się m.in. do kalibracji oznaczeń żelaza metodami instrumentalnymi (np. przy tworzeniu krzywej kalibracyjnej) oraz do kontroli jakości pomiarów. Mogą być też potrzebne w zadaniach, gdzie analizuje się reakcje zależne od stopnia utlenienia żelaza.
Najczęstsze błędy to: mylenie Fe(II) z Fe(III), wybór związku, który w roztworze łatwo zmienia skład (np. daje osad), oraz ignorowanie faktu, że nazwa handlowa lub potoczna nie zawsze mówi o stopniu utlenienia. Warto zawsze weryfikować zapis (III).
Kontroluje się poprawność ważenia i odmierzania objętości, a następnie można wykonać weryfikację metodą niezależną (np. porównanie z innym wzorcem, analiza kontrolna). W praktyce ważne jest też dokładne rozpuszczenie, wymieszanie oraz zapis warunków przygotowania.
Obie są krytyczne, bo stężenie zależy od ilości substancji (z ważenia) i objętości roztworu (z kolby miarowej). Błędy ważenia, niedokładne dopełnienie do kreski lub zła temperatura pracy wpływają na rzeczywiste stężenie i mogą zafałszować kalibrację.
Ćwicz rozpoznawanie stopni utlenienia w nazwach i wzorach, zasady sporządzania roztworów w kolbach miarowych oraz typowe pułapki (Fe2+ vs Fe3+, rozpuszczalność, stabilność). Pomaga też powtarzanie kart charakterystyki i opisów odczynników używanych w pracowni.
info

Około 54% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że roztwór wzorcowy Fe3+ przygotowuje się z odczynnika, który jednoznacznie dostarcza jonów żelaza(III) w roztworze i pozwala odtworzyć znane stężenie.

Materiały:

  • Podręcznik z analizy ilościowej: rozdział o roztworach wzorcowych i doborze substancji do wzorcowania
  • Materiały szkolne/CKE do kwalifikacji CHM.3: przygotowanie odczynników i roztworów
  • Karty charakterystyki (SDS) wybranych soli żelaza: informacje o rozpuszczalności i stabilności

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego