KWALIFIKACJA CHM4 - STYCZEŃ 2017

PYTANIE NR 17.
Na podstawie zamieszczonych w tabeli informacji wskaż związek chemiczny, którego należy użyć w celu oddzielenia kationu Pb2+ z mieszaniny kationów grupy pierwszej.
Ilustracja przedstawia tabelę, która jest częścią pytania egzaminacyjnego związanego z kwalifikacją zawodową dla technika
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Oddzielenie Pb2+ w I grupie opiera się na różnicach rozpuszczalności chlorków.
Chlorek ołowiu(II) rozpuszcza się znacznie lepiej w gorącej wodzie, dlatego ogrzewanie z H2O na łaźni pozwala przeprowadzić PbCl2 do roztworu, pozostawiając pozostałe osady.

Pełne wyjaśnienie:

W klasycznej analizie jakościowej kationów I grupy (najczęściej Ag+, Pb2+ oraz Hg22+) podstawowym etapem jest strącenie trudno rozpuszczalnych chlorków po dodaniu rozcieńczonego HCl. Sam odczynnik grupowy (HCl) służy więc przede wszystkim do wytrącenia osadów, a nie do selektywnego rozdzielenia Pb2+ od pozostałych kationów.

Klucz do rozdziału stanowi różna rozpuszczalność chlorków w wodzie i jej zależność od temperatury. Chlorek ołowiu(II), PbCl2, wykazuje istotny wzrost rozpuszczalności w gorącej wodzie. Dlatego użycie H2O i ogrzewanie na łaźni pozwala selektywnie rozpuścić PbCl2 i przenieść ołów(II) do przesączu. Pozostałe składniki osadu (np. AgCl oraz osady związane z rtęcią(I)) pozostają w większym stopniu nierozpuszczone, co umożliwia fizyczne oddzielenie frakcji zawierającej Pb2+.

Dlaczego pozostałe propozycje nie pasują do celu "oddzielenia Pb2+":

  • "Rozc. roztwór HCl" – to typowy odczynnik do strącania chlorków I grupy; nie realizuje selektywnego rozdziału ołowiu, bo powoduje powstanie (lub utrzymanie) osadu PbCl2.
  • "K+CrO4" – chromiany są wykorzystywane raczej do reakcji potwierdzających lub strącania określonych jonów, ale nie jest to standardowy etap selektywnego rozpuszczania PbCl2 w schemacie rozdziału I grupy.
  • "HgCl2" – chlorek rtęci(II) nie jest typowym odczynnikiem służącym do wydzielenia Pb2+ z mieszaniny kationów I grupy; może wprowadzać dodatkowe jony rtęci i komplikować analizę.

W praktyce egzaminacyjnej warto zapamiętać regułę: "I grupa: strącam HCl, a Pb2+ oddzielam przez gorącą wodę" – bo to właśnie zależność rozpuszczalności PbCl2 od temperatury jest najczęściej testowaną przesłanką.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To kationy wytrącające się z roztworu po dodaniu rozcieńczonego HCl jako trudno rozpuszczalne chlorki. W klasycznym ujęciu obejmuje to najczęściej Ag+, Pb2+ i Hg22+. Dalej rozdziela się je na podstawie różnic rozpuszczalności i reakcji charakterystycznych.
Ponieważ rozpuszczalność PbCl2 wyraźnie rośnie wraz z temperaturą. Po ogrzaniu osadu z wodą (np. na łaźni) ołów(II) przechodzi do roztworu jako jony Pb2+, podczas gdy inne składniki osadu I grupy pozostają w większym stopniu nierozpuszczone.
Rozcieńczony HCl jest odczynnikiem grupowym: służy do strącania mieszaniny chlorków kationów I grupy. Nie jest to etap selektywnego rozdziału Pb2+, tylko etap wydzielenia całej grupy z roztworu, aby potem wykonać rozdzielanie osadów.
Gdy chcemy bezpiecznie i równomiernie podnieść temperaturę próbki, np. aby zwiększyć rozpuszczalność wybranego osadu lub przyspieszyć przebieg reakcji. W rozdziale I grupy łaźnia wodna pomaga rozpuścić PbCl2 w wodzie bez przegrzewania i pryskania.
Najczęściej nie jest to podstawowy odczynnik rozdzielający I grupę. Chromiany kojarzą się raczej z reakcjami strąceniowymi/identyfikacyjnymi dla wybranych jonów, ale klasyczny rozdział Pb2+ od Ag+ i związków rtęci opiera się przede wszystkim na rozpuszczaniu PbCl2 w gorącej wodzie.
Strącanie polega na dodaniu odczynnika, który wydziela osad (np. HCl dla I grupy). Rozdzielanie to kolejny krok, w którym wykorzystuje się różnice właściwości składników osadu (np. rozpuszczalność w gorącej wodzie), aby uzyskać osobne frakcje do dalszych prób potwierdzających.
Najczęstsze pomyłki to: wybieranie HCl "bo to I grupa" mimo że pytanie dotyczy rozdziału, a nie strącania; ignorowanie wpływu temperatury; oraz mylenie reakcji potwierdzających z odczynnikami rozdzielającymi. Pomaga zapamiętać, że PbCl2 rozpuszcza się w gorącej wodzie.
Dodanie HgCl2 wprowadza do układu dodatkowe jony rtęci i nie stanowi standardowego, selektywnego kroku rozdziału Pb2+ w analizie I grupy. W schematach klasycznych rozdział opiera się na właściwościach już strąconych chlorków, a nie na "dolewaniu" kolejnych soli metali ciężkich.
Traktuj sole ołowiu jako toksyczne: pracuj w rękawiczkach, nie pipetuj ustami, ogranicz pylenie osadów, a odpady zbieraj do przeznaczonych pojemników na metale ciężkie. Po pracy umyj ręce i stanowisko. Przy ogrzewaniu stosuj łaźnię wodną i okulary ochronne.
Najlepiej opanować schematy grupowe (odczynnik grupowy, osady, rozdział i próby potwierdzające) oraz nauczyć się 2–3 kluczowych "haczykowych" właściwości, np. rozpuszczania PbCl2 w gorącej wodzie. Ćwicz zadania, w których pytanie dotyczy rozdziału, a nie samego strącania.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 55% zdających egzamin. średnie

Źródła:

  • Vogel's Textbook of Qualitative Inorganic Analysis, rozdział o analizie jakościowej kationów (Group I chlorides) oraz rozdziale PbCl2 przez rozpuszczanie w gorącej wodzie, (wydania klasyczne; sprawdzić w spisie treści: Group I).
  • Skoog, West, Holler, Crouch: Fundamentals of Analytical Chemistry, część dotycząca analizy jakościowej i reakcji strąceniowych oraz rozpuszczalności osadów (qualitative analysis/precipitation equilibria).
  • Wikipedia: Lead(II) chloride – sekcja "Solubility" (wzrost rozpuszczalności w gorącej wodzie), https://en.wikipedia.org/wiki/Lead(II)_chloride - accessed 2026-02-27

Materiały:

  • Podręcznik do analizy jakościowej nieorganicznej (schematy grup kationów)
  • Tablice rozpuszczalności z uwzględnieniem wpływu temperatury
  • Instrukcje BHP dotyczące pracy z solami ołowiu i rtęci

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego