KWALIFIKACJA CHM4 - STYCZEŃ 2023

PYTANIE NR 15.
Roztwór zawierający aniony I grupy analitycznej poddano identyfikacji metodą chromatografii cienkowarstwowej. Na chromatogramie uwidoczniono dwie plamki w odległości 5,6 cm i 3,5 cm od linii startu. Odległość czoła eluenta od linii startu wyniosła 10,1 cm, a wartości wskaźników Rf wzorców anionów wynoszą odpowiednio: Które z anionów zawierała badana próbka?
Ilustracja przedstawia tabelę związaną z analizą chemiczną anionów I grupy analitycznej, co jest istotne w kontekście
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W chromatografii cienkowarstwowej identyfikację wykonuje się przez obliczenie Rf każdej plamki: Rf = droga plamki / droga czoła eluenta. Dla 5,6 cm i 3,5 cm przy czole 10,1 cm otrzymuje się dwie wartości Rf, które następnie porównuje się z Rf wzorców. Zgodność wskazuje obecność anionów: jodku i bromku.

Pełne wyjaśnienie:

W chromatografii cienkowarstwowej (TLC) każda substancja/anion w danych warunkach (rodzaj sorbentu i skład eluenta) wędruje na charakterystyczną odległość. Aby wynik był porównywalny niezależnie od tego, jak daleko przesunęło się czoło rozpuszczalnika, stosuje się współczynnik Rf.

Definicja:
Rf = (odległość od linii startu do środka plamki) / (odległość od linii startu do czoła eluenta).

Krok 1: obliczenie Rf dla plamek

  • Dla plamki w odległości 5,6 cm przy czole 10,1 cm: Rf = 5,6 / 10,1 ≈ 0,55.
  • Dla plamki w odległości 3,5 cm przy czole 10,1 cm: Rf = 3,5 / 10,1 ≈ 0,35.

Krok 2: identyfikacja przez porównanie ze wzorcami
Obliczone wartości Rf porównuje się z wartościami Rf otrzymanymi dla wzorców anionów (w tych samych warunkach chromatografowania). Para wzorców, których Rf odpowiada obliczonym wartościom, wskazuje skład próbki.

Odpowiedź "I"-i Br-" (jodek i bromek) jest uzasadniona, ponieważ dwa obliczone Rf odpowiadają dwóm plamkom, a ich dopasowanie do danych wzorcowych wskazuje właśnie te dwa aniony.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?

  • "Cl- i Br-" – zawiera bromek, ale chlorek musiałby mieć Rf zgodne z jedną z plamek; jeśli wartości wzorcowe nie pasują do Rf ≈ 0,55 lub ≈ 0,35, to taki zestaw jest sprzeczny z chromatogramem.
  • "I- i SCN-" – zawiera jodek, ale tiocyjanian musiałby odpowiadać drugiej plamce; brak zgodności Rf wzorca SCN- z obliczoną wartością eliminuje tę parę.
  • "Cl- i SCN-" – wymaga jednoczesnego dopasowania obu Rf do chlorku i tiocyjanianu; gdy Rf wzorców nie pokrywają się z obliczonymi, para jest błędna.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź, czy liczba zidentyfikowanych składników zgadza się z liczbą plamek oraz czy obliczenia Rf wykonujesz jako "plamka/czoło", a nie odwrotnie.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Rf to iloraz drogi przebytej przez składnik (plamkę) do drogi przebytej przez czoło eluenta, liczonych od linii startu. Dzięki temu wynik jest porównywalny między chromatogramami wykonanymi w tych samych warunkach.
Użyj wzoru: Rf = d(plamki) / d(czoła), gdzie obie odległości mierzysz od linii startu. Najpierw oblicz Rf dla każdej plamki, a potem porównaj z wartościami Rf wzorców wykonanych w tym samym układzie TLC.
Sama odległość w cm zależy od tego, jak długo rozwijała się chromatografia i jak daleko doszło czoło eluenta. Rf jest wielkością bezwymiarową, która "normalizuje" wynik względem czoła, więc lepiej nadaje się do porównania z wzorcami.
Mierz od linii startu do środka plamki (nie do jej górnej krawędzi). To zmniejsza błąd, gdy plamka jest rozmyta. Dla czoła eluenta mierz od startu do linii czoła rozpuszczalnika.
Zwykle tak, ale nie zawsze. Dwie plamki mogą oznaczać dwa składniki, jednak czasem pojedynczy składnik daje plamkę rozszczepioną lub pojawiają się produkty uboczne. W zadaniach egzaminacyjnych najczęściej przyjmuje się prostą interpretację: liczba plamek = liczba składników.
Rf zależy od układu: sorbentu, składu eluenta, temperatury i sposobu nanoszenia próbki. Zmiana warunków może przesunąć Rf. Dlatego identyfikacja jest wiarygodna, gdy wzorce i próbkę rozwija się na tej samej płytce lub w identycznych warunkach.
Najczęstsze pomyłki to: dzielenie "czoło/plamka" zamiast "plamka/czoło", mierzenie odległości od złej linii (nie od startu), branie krawędzi plamki zamiast środka oraz nieuwzględnienie wszystkich plamek. Warto zapisać wzór przed podstawieniem liczb.
W poprawnie wykonanej TLC nie: plamka nie powinna wyprzedzać czoła eluenta, więc Rf mieści się w zakresie 0–1. Jeśli wychodzi >1, to zwykle oznacza błąd pomiaru, pomylenie odległości lub niewłaściwe zaznaczenie czoła eluenta.
Większe Rf oznacza, że składnik wędrował dalej, czyli w danych warunkach był słabiej zatrzymywany przez fazę stacjonarną lub lepiej rozpuszczał się w eluencie. To informacja porównawcza; do identyfikacji i tak potrzebujesz zgodności z wartościami wzorców.
Ćwicz schemat: (1) odczyt odległości, (2) obliczenie Rf dla każdej plamki, (3) dopasowanie do Rf wzorców, (4) kontrola, czy liczba jonów zgadza się z liczbą plamek. Dobrze jest też znać typowe źródła błędu pomiaru.
info

Około 53% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "W chromatografii cienkowarstwowej identyfikację wykonuje się przez obliczenie Rf każdej plamki: Rf = droga plamki / droga czoła eluenta."

Źródła:

  • IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book), hasło dotyczące współczynnika retencji Rf w chromatografii (planarnej) – https://goldbook.iupac.org/ (dostęp 2026-02-28)
  • Wikipedia (EN), Thin-layer chromatography – sekcja o Rf – https://en.wikipedia.org/wiki/Thin-layer_chromatography (dostęp 2026-02-28)
  • ChemLibreTexts, Thin Layer Chromatography (TLC) – omówienie obliczania Rf – https://chem.libretexts.org/ (odpowiednia strona TLC, dostęp 2026-02-28)

Materiały:

  • Podręcznik do chemii analitycznej omawiający chromatografię planarną i współczynnik Rf
  • Instrukcje BHP i dobre praktyki laboratoryjne dla pracy z płytkami TLC i eluentami
  • Zestawy zadań rachunkowych z interpretacji chromatogramów (Rf, rozdział, powtarzalność)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego