KWALIFIKACJA CHM3 - STYCZEŃ 2016

PYTANIE NR 2.
"Parownicę porcelanową zawierającą 2,5 g naftalenu przybyć krążkiem bibuły z małymi otworami i odwróconym lejkiem szklanym. Nóżkę lejka zatkać korkiem z waty. Parownicę postawić w płaszczu grzejnym. Po łagodnym ogrzaniu parownicy pary substancji przechodzą przez otwory w bibule i kondensują na wewnętrznych ściankach lejka..." Powyższy fragment procedury opisuje metodę oczyszczania naftalenu przez
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Opis wskazuje na ogrzewanie ciała stałego, przejście naftalenu do fazy gazowej oraz osadzanie (kondensację) czystej substancji na chłodniejszych ściankach lejka.
To schemat oczyszczania wykorzystującego sublimowanie substancji i krystalizację jej par na powierzchni odbieralnika, czyli sublimację.

Pełne wyjaśnienie:

W opisanej procedurze naftalen znajduje się w parownicy i jest łagodnie ogrzewany. Naftalen (jak wiele substancji stałych o odpowiedniej lotności) może przechodzić bezpośrednio z fazy stałej do pary, czyli ulegać sublimacji. Powstające pary przechodzą przez otwory w bibule, a następnie trafiają na chłodniejsze wewnętrzne ścianki odwróconego lejka, gdzie ulegają skropleniu/krystalicznemu osadzeniu, tworząc nalot czystszej substancji.

Dlatego odpowiedź "sublimację" pasuje do mechanizmu procesu: ciało stałe → para → osad stały, bez użycia rozpuszczalnika. Z punktu widzenia oczyszczania jest to korzystne, gdy zanieczyszczenia nie sublimują w tych warunkach lub sublimują znacznie słabiej, więc pozostają w parownicy.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują do opisu?

  • "krystalizację" zwykle prowadzi się z roztworu: substancję rozpuszcza się w odpowiednim rozpuszczalniku, a następnie wywołuje krystalizację przez ochłodzenie lub odparowanie rozpuszczalnika. W tekście nie ma rozpuszczalnika ani etapu rozpuszczania.
  • "resublimację" bywa używana w niektórych materiałach jako określenie osadzania par z powrotem do stanu stałego (depozycja). Jednak w praktyce szkolnej i laboratoryjnej nazwa techniki oczyszczania opisywanej zestawem: parownica + odwrócony lejek jest najczęściej podawana jako sublimacja (oczyszczanie przez sublimację).
  • "ługowanie" polega na wymywaniu składnika mieszaniny rozpuszczalnikiem (ekstrakcja stałe–ciecz), a więc wymaga kontaktu z cieczą i selektywnego rozpuszczania. W opisie nie występuje etap wymywania ani rozdział faz ciecz–ciało stałe.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy widzisz opis "pary przechodzą i osadzają się na chłodnej powierzchni" oraz brak rozpuszczalnika, w pierwszej kolejności rozważaj sublimację jako metodę oczyszczania.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Sublimacja to przejście substancji ze stanu stałego bezpośrednio do pary (z pominięciem cieczy). W laboratorium wykorzystuje się ją do oczyszczania ciał stałych: po ogrzaniu substancja paruje, a na chłodniejszej powierzchni osadza się w postaci czystszych kryształów.
Kluczowe są sformułowania typu: "pary substancji przechodzą… i kondensują na ściankach" oraz brak rozpuszczalnika. Aparatura z odwróconym lejkiem działa jak chłodna powierzchnia, na której osadza się sublimat, a zanieczyszczenia zostają w naczyniu.
Odwrócony lejek zwiększa powierzchnię chłodzenia i tworzy miejsce, gdzie para może się osadzić jako ciało stałe. Dzięki temu oczyszczony produkt zbiera się na ściankach lejka, a nie miesza z pozostałością w parownicy.
Bibuła z otworami działa jak prosta przegroda: pozwala przenikać parom, ale ogranicza wynoszenie kropelek/pyłu i rozpryski podczas ogrzewania. Ułatwia też uzyskanie czystszego osadu na ściankach lejka, co jest istotne w oczyszczaniu.
Resublimacja bywa rozumiana jako osadzanie pary do postaci stałej (depozycja). W praktyce szkolnej nazwa całej metody oczyszczania (ogrzewanie stałego związku i osadzanie na chłodnej powierzchni) jest najczęściej podawana jako sublimacja, więc warto kierować się opisem procesu i konwencją w nauczaniu.
Krystalizacja zazwyczaj wymaga roztworu i rozpuszczalnika: substancja się rozpuszcza, a potem wykrystalizowuje. Sublimacja zachodzi bez rozpuszczalnika: ciało stałe przechodzi do pary i osadza się jako kryształy na chłodnej powierzchni.
Gdy substancja nie jest dostatecznie lotna, rozkłada się podczas ogrzewania albo gdy zanieczyszczenia sublimują w podobnych warunkach (wtedy oczyszczenie będzie słabe). W takich przypadkach lepsza bywa krystalizacja, ekstrakcja lub chromatografia, zależnie od właściwości próbki.
Wata ogranicza ucieczkę par na zewnątrz i zmniejsza ryzyko rozprzestrzeniania się oparów w pracowni. Jednocześnie nie tworzy szczelnego zamknięcia jak korek pełny, więc pomaga utrzymać bezpieczny przepływ gazów i stabilniejsze warunki osadzania sublimatu.
Najczęstszy błąd to automatyczne wybieranie krystalizacji jako "domyślnej" metody oczyszczania. Warto szukać w treści sygnałów: brak rozpuszczalnika, wzmianka o parach substancji i o osadzaniu na ściankach — to typowe dla sublimacji.
Ucz się rozpoznawania metod po opisie zjawiska i zestawie aparatury. Zrób tabelę: metoda → kluczowe słowa (np. "para/osad" dla sublimacji; "roztwór/ochładzanie" dla krystalizacji; "wymywanie" dla ługowania). Trenuj na krótkich opisach procedur.
info

Około 52% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Źródła:

  • Vogel's Textbook of Practical Organic Chemistry, 5th edition, chapter "Purification" / section on sublimation, Longman Scientific & Technical (1989)
  • Pavia D.L., Lampman G.M., Kriz G.S., Engel R.G., Introduction to Organic Laboratory Techniques: A Microscale Approach, section "Sublimation" (wydania akademickie, rozdział o technikach oczyszczania)
  • Wikipedia (pl): "Sublimacja" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Sublimacja (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Podręczniki do chemii organicznej – dział: techniki laboratoryjne (oczyszczanie, rozdzielanie)
  • Instrukcje BHP i dobre praktyki laboratoryjne dla pracowni chemicznej (organizacja stanowiska, ogrzewanie)
  • Materiały dydaktyczne o przemianach fazowych i właściwościach fizycznych substancji

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego