KWALIFIKACJA CHM4 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 19.
Który rodzaj elektrody odniesienia przedstawiono na rysunku?
Ilustracja przedstawia schematyczny rysunek elektrody kalomelowej, która jest rodzajem elektrody odniesienia używanej w
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Elektroda kalomelowa to klasyczna elektroda odniesienia oparta na układzie rtęć/kalomel (Hg/Hg2Cl2) z roztworem KCl i porowatym złączem. Jej schemat zwykle pokazuje rtęć oraz warstwę kalomelu, co odróżnia ją od elektrody wodorowej, jonoselektywnej i chlorosrebrowej.

Pełne wyjaśnienie:

Elektroda odniesienia ma zapewniać możliwie stały, odtwarzalny potencjał, aby można było wiarygodnie mierzyć potencjał elektrody wskaźnikowej (np. w pomiarach pH lub w innych pomiarach potencjometrycznych).

Odpowiedź "Kalomelową." jest poprawna, gdy na rysunku widać cechy typowe dla elektrody kalomelowej: wewnętrzny układ redoks Hg/Hg2Cl2 (rtęć oraz kalomel – chlorek rtęci(I)) oraz zwykle roztwór KCl pełniący rolę elektrolitu, a także element kontaktu z roztworem badanym (np. złącze porowate).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują do takiego schematu:

  • "Wodorową." Elektrodę wodorową identyfikuje się po konieczności doprowadzania wodoru i obecności platyny jako elektrody, a nie po warstwie kalomelu/rtęci. To zupełnie inna konstrukcja i inne elementy na schemacie.
  • "Jonoselektywną." Elektroda jonoselektywna jest elektrodą wskaźnikową (np. z membraną selektywną), a nie typową elektrodą odniesienia. Na rysunkach takich elektrod kluczowym elementem jest membrana selektywna, a nie układ Hg/Hg2Cl2.
  • "Chlorosrebrową." Elektroda Ag/AgCl może wyglądać podobnie funkcjonalnie (też elektroda odniesienia), ale jej układ redoks opiera się na srebrze i chlorku srebra. Jeśli rysunek przedstawia rtęć i kalomel, to nie jest to elektroda chlorosrebrowa.

Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach "rozpoznaj elektrodę z rysunku" najpierw szukaj materiału układu redoks (Hg/Hg2Cl2 vs Ag/AgCl vs Pt/H2) oraz informacji o wewnętrznym elektrolicie (często KCl). To najszybciej odróżnia konstrukcje, które w praktyce pełnią podobną rolę.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Elektroda odniesienia to elektroda o możliwie stałym i odtwarzalnym potencjale, używana jako punkt odniesienia do pomiaru potencjału elektrody wskaźnikowej. Dzięki niej wynik zależy od badanego układu, a nie od "pływania" potencjału elektrody porównawczej.
Najczęściej widać elementy układu Hg/Hg2Cl2: rtęć oraz warstwę kalomelu, a także roztwór KCl i złącze porowate kontaktujące elektrolit wewnętrzny z roztworem badanym. To odróżnia ją od innych typów elektrod.
Bo opiera się na odtwarzalnym układzie redoks, którego potencjał w danych warunkach jest stabilny. W praktyce ma zapewnić powtarzalny punkt odniesienia, aby zmiany mierzonego potencjału wynikały z próbki i elektrody wskaźnikowej, a nie z "wahań" elektrody porównawczej.
Obie mogą być elektrodami odniesienia, ale mają inny układ redoks. Kalomelowa bazuje na rtęci i kalomelu (Hg/Hg2Cl2), a chlorosrebrowa na srebrze i chlorku srebra (Ag/AgCl). Na rysunkach rozróżnia je materiał elektrody i opis wewnętrznych warstw.
Zwykle nie. Elektrody jonoselektywne pełnią rolę wskaźnikową (reagują na aktywność danego jonu dzięki membranie selektywnej). Do poprawnego pomiaru wymagają osobnej elektrody odniesienia, która zapewnia stały potencjał porównawczy.
Elektroda wodorowa jest wzorcem odniesienia w ujęciu teoretycznym i laboratoryjnym, ale w praktyce bywa kłopotliwa (gaz, warunki pracy). Na schemacie rozpoznaje się ją po konieczności doprowadzania wodoru i elektrodzie platynowej, a nie po warstwach typu kalomel.
Najczęściej myli się elektrodę kalomelową z chlorosrebrową, bo obie mogą mieć podobny kształt obudowy i złącze porowate. Rozstrzygające są detale: wskazanie rtęci/kalomelu albo srebra/chlorku srebra oraz opis elektrolitu wewnętrznego.
KCl bywa stosowany jako elektrolit wewnętrzny, bo zapewnia dobre przewodnictwo i stabilny kontakt jonowy przez złącze. W zadaniach egzaminacyjnych obecność KCl sama w sobie nie przesądza typu elektrody, ale pomaga rozpoznać, że to konstrukcja odniesienia.
Ucz się "cech diagnostycznych": materiał elektrody i układ redoks (Hg/Hg2Cl2, Ag/AgCl, Pt/H2), obecność membrany (dla jonoselektywnych) oraz opis elektrolitu i złącza. Na egzaminie najpierw szukaj tych elementów, a dopiero potem porównuj kształt.
Częsty błąd to wybór odpowiedzi na podstawie skojarzenia, że "elektroda odniesienia = Ag/AgCl", bez sprawdzenia, co faktycznie pokazuje rysunek. Drugi błąd to ignorowanie opisu układu wewnętrznego (rtęć/kalomel vs srebro/chlorek srebra), który jest kluczowy.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 47% zdających egzamin. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Elektroda kalomelowa to klasyczna elektroda odniesienia oparta na układzie rtęć/kalomel (Hg/Hg2Cl2) z roztworem KCl i porowatym złączem."

Źródła:

  • IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book): entry "calomel electrode" – https://goldbook.iupac.org/ (hasło: calomel electrode) - dostęp 2026-02-28
  • IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book): entry "reference electrode" – https://goldbook.iupac.org/ (hasło: reference electrode) - dostęp 2026-02-28

Materiały:

  • Podręczniki z elektrochemii analitycznej (rozdziały o elektrodach odniesienia i pomiarach potencjału)
  • Instrukcje producentów elektrod (opis budowy, zasady działania i ograniczenia eksploatacyjne)
  • Notatki/opracowania z metrologii chemicznej: błędy i niepewność w pomiarach elektrochemicznych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego