KWALIFIKACJA CHM4 - STYCZEŃ 2021

PYTANIE NR 12.
W celu zachowania stałego pH roztworu miareczkowanego w oznaczeniach kompleksometrycznych należy użyć roztworów buforowych, których cechą charakterystyczną jest
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Roztwór buforowy charakteryzuje się zdolnością utrzymywania prawie stałego pH po dodaniu niewielkich ilości kwasu lub zasady. Dzięki temu w kompleksometrii warunki reakcji (a więc trwałość kompleksów i działanie wskaźnika) pozostają możliwie stałe podczas miareczkowania.

Pełne wyjaśnienie:

W oznaczeniach kompleksometrycznych (miareczkowaniach opartych o tworzenie kompleksów) bardzo często kluczowe jest utrzymanie możliwie stałego pH. Wynika to z faktu, że:

  • trwałość wielu kompleksów metali zależy od pH (zmienia się stopień protonowania ligandu i równowagi tworzenia kompleksu),
  • przy nieodpowiednim pH mogą zachodzić reakcje uboczne (np. hydroliza jonów metali czy wytrącanie wodorotlenków),
  • wiele wskaźników stosowanych w kompleksometrii jest wrażliwych na pH, więc zmiana pH może zaburzyć obserwację punktu końcowego.

Dlatego stosuje się roztwory buforowe. Ich cechą charakterystyczną jest brak wyraźnej zmiany wartości pH podczas dodawania do nich pewnych (niewielkich) ilości kwasów lub zasad. Jest to praktyczna definicja "działania buforu": bufor przeciwdziała zmianom pH, ale tylko w pewnym zakresie (ograniczonym pojemnością buforową).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • Stwierdzenie o "wyraźnej zmianie pH po dodaniu kwasów lub zasad" opisuje zwykły roztwór niebuforowany, w którym pH łatwo ulega zmianie pod wpływem nawet małych dodatków reagenta.
  • Warianty "wyłącznie zasad" lub "wyłącznie kwasów" są zbyt wąskie: poprawny bufor powinien amortyzować zmiany pH zarówno przy dodatku kwasu, jak i zasady (oczywiście do granicy swojej pojemności).

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w treści pojawia się "zachowanie stałego pH", szukaj opisu odporności pH na dodatek kwasu i zasady (a nie opisu zmiany pH).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Roztwór buforowy to układ, który utrzymuje prawie stałe pH po dodaniu niewielkich ilości kwasu lub zasady. Działa dzięki obecności sprzężonej pary kwas–zasada, która "wchłania" dodane jony H+ albo OH− w granicach swojej pojemności.
W kompleksometrii pH wpływa na równowagi: protonowanie ligandu, trwałość kompleksu metalu oraz reakcje uboczne (np. hydroliza lub wytrącanie). Stałe pH poprawia selektywność i pozwala uzyskać wyraźniejszy punkt końcowy, zwłaszcza przy wskaźnikach metalochromowych.
Szukaj sformułowania o braku wyraźnej zmiany pH po dodaniu niewielkich ilości zarówno kwasów, jak i zasad. Odpowiedzi mówiące o "wyraźnej zmianie pH" lub działaniu tylko dla jednej strony (tylko kwasy albo tylko zasady) nie opisują pełnej funkcji buforu.
Nie. Bufor stabilizuje pH tylko w pewnym zakresie i do wyczerpania pojemności buforowej. Po dodaniu zbyt dużej ilości kwasu albo zasady pH zacznie zmieniać się wyraźnie. W laboratorium dobiera się więc stężenia i objętości buforu do spodziewanych zmian.
Bez buforu pH może zmieniać się w trakcie miareczkowania, co powoduje zmianę trwałości kompleksu i pogorszenie warunków wskaźnika. W praktyce może to dać przesunięty lub niewyraźny punkt końcowy, większy błąd wyniku oraz problemy typu strącanie osadów lub zaburzenia barwy.
Chodzi o niewielkie dodatki w porównaniu do ilości składników buforu. Bufor ma ograniczoną zdolność neutralizacji dodanych jonów H+ lub OH−. Gdy dodatek przekroczy pojemność buforową, układ przestaje "amortyzować" i pH zaczyna zmieniać się szybko.
pH decyduje o stopniu protonowania ligandu i konkurencyjnych równowagach w roztworze. Przy zbyt niskim pH ligand może być "zablokowany" protonacją, a przy zbyt wysokim pH metal może ulegać hydrolizie lub tworzyć trudno rozpuszczalne wodorotlenki. Bufor pomaga utrzymać optymalne warunki.
Typowe są pomyłki językowe (przeoczenie słów "brak/wyraźna") oraz mylenie buforu z roztworem "niezmiennym" bez ograniczeń. Częsty jest też wybór odpowiedzi "tylko kwasy" lub "tylko zasady", mimo że bufor powinien przeciwdziałać zmianom pH w obie strony.
Nie. "OBOJĘTNY" oznacza pH około 7 (w pewnych warunkach), a "BUFOROWY" opisuje odporność na zmianę pH. Bufor może mieć pH kwaśne, obojętne lub zasadowe, zależnie od składu. Kluczowa jest zdolność utrzymania pH po małych dodatkach kwasu/zasady.
Opanuj definicję buforu, pojęcie pojemności buforowej i typowe zastosowania w miareczkowaniu (utrzymanie warunków reakcji). Ćwicz rozpoznawanie poprawnych opisów słownych oraz proste zależności pH. Pomaga też analiza typowych błędów: "wyraźna zmiana pH" ≠ bufor.
info

Około 63% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Eksperci podkreślają: "Roztwór buforowy charakteryzuje się zdolnością utrzymywania prawie stałego pH po dodaniu niewielkich ilości kwasu lub zasady."

Źródła:

  • IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book) – hasło "buffer solution" – https://goldbook.iupac.org/terms/view/B00716 (dostęp: 2026-03-01)
  • ChemLibreTexts – sekcja "Buffer Solutions" (Chemistry LibreTexts) – https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Analytical_Chemistry_2.1_(Harvey)/11%3A_Acid-Base_Titrations/11.02%3A_Buffer_Solutions (dostęp: 2026-03-01)
  • Encyclopaedia Britannica – hasło "buffer solution" – https://www.britannica.com/science/buffer-solution (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręcznik z chemii analitycznej (działy: roztwory buforowe, miareczkowanie, kompleksometria)
  • Notatki z obliczeń i pojęć: pH, równowagi kwasowo-zasadowe, pojemność buforowa
  • Zadania maturalne/techniczne z rozpoznawania właściwości buforów (bez obliczeń i z obliczeniami)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego