KWALIFIKACJA CHM4 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 4.
Na podstawie schematu rozdzielania jakościowego kationów na grupy analityczne i tabeli rozpuszczalności, wskaż kationy należące do II grupy.
Ilustracja przedstawia schemat rozdzielania jakościowego kationów na grupy analityczne, co jest istotne w kontekście
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W klasycznym schemacie analizy jakościowej kationów do II grupy zalicza się jony, których siarczki wytrącają się w środowisku kwaśnym. Należą do niej m.in. Bi3+, Cu2+ i Cd2+. Ag+ zwykle jest w grupie chlorkowej, a Na+ pozostaje w roztworze.

Pełne wyjaśnienie:

Podział kationów na grupy analityczne opiera się na selektywnym strącaniu z użyciem tzw. odczynników grupowych oraz na różnicach w rozpuszczalności osadów (w praktyce: różny iloczyn rozpuszczalności i wpływ środowiska reakcji).

II grupa w klasycznym schemacie (metoda siarczkowa) obejmuje kationy, których siarczki wytrącają się w środowisku kwaśnym. Do takich kationów zalicza się m.in. Bi3+, Cu2+, Cd2+, dlatego zestaw tych jonów stanowi poprawną odpowiedź.

Dlaczego pozostałe zestawy są niepoprawne?

  • Ag+, Bi3+, Cu2+ – obecność Ag+ sugeruje grupę chlorkową: Ag+ jest typowo strącany jako słabo rozpuszczalny chlorek w pierwszym etapie rozdzielania, więc nie pasuje do II grupy siarczkowej.
  • Cu2+, Cd2+, Na+ – Na+ (kation metalu alkalicznego) w klasycznej analizie jakościowej nie tworzy trudno rozpuszczalnych osadów w etapach rozdzielania kationów na grupy; pozostaje w roztworze i jest identyfikowany innymi próbami.
  • Ag+, Na+, Bi3+ – łączy dwie typowe "pułapki": Ag+ (zwykle grupa chlorkowa) oraz Na+ (kation pozostający w roztworze). Taki zestaw nie może odpowiadać jednej, spójnej grupie analitycznej.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w odpowiedziach pojawia się Na+, warto sprawdzić, czy pytanie dotyczy strącania grupowego – w klasycznym schemacie kationy litowców zwykle nie są "kationami osadowymi" na etapach grupowych. Z kolei Ag+ silnie kojarzy się z wytrącaniem chlorku, co pomaga odróżnić go od kationów grupy siarczkowej.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To umowny podział kationów na zestawy rozdzielane etapami dzięki odczynnikom grupowym (np. strącanie chlorków lub siarczków). Kryterium stanowi głównie rozpuszczalność osadów w danych warunkach (środowisko, stężenia), co ułatwia systematyczną identyfikację jonów.
W klasycznym schemacie (siarczkowym) II grupa obejmuje kationy, których siarczki strącają się w środowisku kwaśnym. Kluczowe jest powiązanie: odczyn/medium → rozpuszczalność siarczku → obecność lub brak osadu w etapie grupowym.
Ag+ jest zwykle kojarzony z grupą chlorkową, bo tworzy trudno rozpuszczalny osad AgCl w pierwszym etapie rozdzielania. Jeśli schemat opiera się na strącaniu chlorków jako grupy I, to Ag+ zostaje usunięty wcześniej i nie będzie elementem II grupy.
Na+ (metal alkaliczny) nie tworzy typowych, trudno rozpuszczalnych osadów w standardowych etapach strącania grupowego (chlorki/siarczki/wodorotlenki). Zwykle pozostaje w roztworze i identyfikuje się go próbami specyficznymi, a nie przez odczynnik grupowy.
Najpierw ustal, jaki osad powstaje w danym etapie (np. siarczek lub chlorek). Następnie sprawdź w tabeli, czy sól danego kationu jest słabo rozpuszczalna w tych warunkach. Jeśli mała rozpuszczalność → osad → kation należy do grupy wytrącanej w tym etapie.
Najczęstsze to: pomijanie środowiska reakcji (kwaśne/zasadowe), mylenie odczynnika grupowego, traktowanie "grup" jako stałych we wszystkich podręcznikach oraz wybór na pamięć bez sprawdzenia rozpuszczalności osadu. Pomaga praca krok po kroku zgodnie z jednym schematem.
Oznacza, że odpowiedź ma wynikać z kolejnych etapów separacji (dodawane odczynniki, warunki i powstające osady). W praktyce nie wystarczy "ogólna pamięć" o metalach, tylko dopasowanie kationu do etapu, w którym jego związek jest strącany lub pozostaje w roztworze.
Grupa chlorkowa wiąże się z wytrącaniem trudno rozpuszczalnych chlorków (np. AgCl). Grupa siarczkowa dotyczy kationów tworzących słabo rozpuszczalne siarczki, często z rozróżnieniem na warunki kwaśne i zasadowe. Zawsze sprawdź, jaki odczynnik jest "grupowy" w danym schemacie.
Tak, numeracja i skład grup mogą się różnić zależnie od przyjętego schematu dydaktycznego (kolejność etapów, odczynniki). Dlatego na egzaminie kluczowe jest trzymanie się schematu podanego w zadaniu. Gdy schemat jest elementem polecenia, to on rozstrzyga przynależność grupową.
Ucz się schematu etapami: odczynnik → co się strąca → co zostaje w przesączu. Równolegle powtarzaj typowe osady (chlorki, siarczki, wodorotlenki) i warunki ich powstawania. Rozwiązuj zadania z tabelą rozpuszczalności, bo łączy teorię z praktyczną interpretacją wyników.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 62% zdających egzamin. średnie

Eksperci podkreślają: "W klasycznym schemacie analizy jakościowej kationów do II grupy zalicza się jony, których siarczki wytrącają się w środowisku kwaśnym."

Źródła:

  • Vogel's Textbook of Qualitative Chemical Analysis, 7th edition, rozdziały o analizie jakościowej kationów i odczynnikach grupowych
  • Svehla G., Vogel's Qualitative Inorganic Analysis, 7th edition, sekcje dot. rozdzielania kationów na grupy (siarczki/chlorki) i testów potwierdzających

Materiały:

  • Podręcznik do analizy jakościowej nieorganicznej (dział: kationy – grupy analityczne, reakcje grupowe)
  • Tablice rozpuszczalności (w tym zestawienia dotyczące siarczków i chlorków)
  • Zestawy zadań egzaminacyjnych z działu: analiza jakościowa kationów (schematy grupowe)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego