KWALIFIKACJA CHM4 - STYCZEŃ 2022

PYTANIE NR 3.
W jakim stosunku molowym reaguje EDTA z jonami Zn2+?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
EDTA (kwas edetynowy/anion EDTA) jest ligandem chelatującym, który w klasycznej kompleksometr ii tworzy z większością jonów metali, w tym z Zn2+, kompleks o stechiometrii 1:1. Oznacza to, że 1 mol EDTA wiąże 1 mol jonów Zn2+ niezależnie od ich ładunku.

Pełne wyjaśnienie:

W miareczkowaniu kompleksometrycznym EDTA wykorzystuje się fakt, że EDTA jest ligandem wielodentatowym (chelatującym). Chociaż może "obejmować" jon metalu kilkoma atomami donorowymi, typowa stechiometria tworzenia kompleksu z kationem metalu jest 1:1.

Dla jonów cynku zachodzi zatem reakcja kompleksowania, w której jedna cząsteczka/anion EDTA wiąże jeden jon Zn2+ (powstaje kompleks Zn–EDTA). To rozróżnienie jest kluczowe: liczba miejsc koordynacyjnych ligandu (wielodentatowość) nie oznacza, że do jednego jonu metalu musi przyłączyć się kilka cząsteczek EDTA.

Dlaczego pozostałe stosunki są błędne?

  • "1 : 2" bywa wybierane przez skojarzenie z ładunkiem Zn2+ (błędna intuicja: "dodatni 2, więc potrzeba 2 ligandów"). Ładunek nie determinuje tu współczynnika 2.
  • "1 : 3" i "1 : 4" mogą wynikać z mylenia EDTA z sytuacjami, w których kilka prostych ligandów (np. jednofunkcyjnych) otacza jon metalu. EDTA jest jednak pojedynczym ligandem chelatowym, dlatego stechiometria pozostaje 1:1.

W praktyce laboratoryjnej konsekwencją stechiometrii 1:1 jest prosty przelicznik w obliczeniach: liczba moli zużytego EDTA odpowiada liczbie moli oznaczanego Zn2+. To jest fundament poprawnych obliczeń stężenia i zawartości cynku w próbkach.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Stosunek 1:1 oznacza, że 1 mol EDTA wiąże 1 mol jonów Zn2+. W obliczeniach miareczkowania przekłada się to na prosty przelicznik: liczba moli zużytego EDTA jest równa liczbie moli cynku w próbce.
Ładunek jonu nie wyznacza automatycznie liczby cząsteczek ligandu. EDTA jest ligandem chelatującym, który jednym "pakietem" donorów może związać jeden jon metalu, dlatego stechiometria kompleksu Zn–EDTA jest typowo 1:1.
EDTA działa jako ligand wielodentatowy (chelatujący), czyli przyłącza się do jonu metalu kilkoma atomami donorowymi naraz. Dzięki temu tworzy trwałe kompleksy, a w praktyce analitycznej najczęściej przyjmuje się stechiometrię jeden jon metalu : jedna cząsteczka EDTA.
W większości typowych zastosowań kompleksometrii EDTA przyjmuje się kompleksy 1:1 dla wielu kationów. Wyjątki i szczególne przypadki zależą od warunków (np. pH, forma ligandu, reakcje uboczne), dlatego w zadaniach egzaminacyjnych zwykle podaje się lub zakłada model 1:1.
Najpierw liczysz mole EDTA ze wzoru n = c · V. Ponieważ reakcja jest 1:1, otrzymujesz od razu n(Zn2+) = n(EDTA). Potem przeliczasz na stężenie cynku w próbce lub na masę (z użyciem masy molowej cynku).
Najczęstszy błąd to mechaniczne dopasowanie współczynnika do ładunku jonu (Zn2+ → "2 ligandy"). Drugi błąd to mylenie liczby miejsc koordynacyjnych EDTA z liczbą cząsteczek EDTA. W kompleksometr ii obie te rzeczy nie są tym samym.
Kompleksometria to dział analizy miareczkowej oparty na tworzeniu kompleksów metali z ligandami. EDTA jest jednym z najważniejszych titrantów, bo tworzy trwałe kompleksy z wieloma jonami metali. Kluczową informacją do obliczeń jest zwykle stechiometria 1:1.
Oznaczanie Zn2+ EDTA stosuje się m.in. w kontroli jakości roztworów technologicznych, kąpieli galwanicznych, stopów oraz w analizie różnych próbek środowiskowych i przemysłowych. Metoda jest wygodna, bo daje prostą zależność molową EDTA–metal.
Na wynik wpływają m.in. pH (bo zmienia formę EDTA), obecność jonów zakłócających (inne metale też reagują z EDTA), dobór wskaźnika oraz poprawne przygotowanie roztworów. Mimo tego stechiometria obliczeniowa w typowym zadaniu pozostaje 1:1.
Częściowo tak: w klasycznej kompleksometr ii EDTA traktuje się jako ligand dający kompleksy 1:1 z kationami metali. Warto jednak zapamiętać tę zasadę i ćwiczyć zadania rachunkowe, bo na egzaminie liczy się szybkie i pewne zastosowanie przelicznika.
info

Około 64% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "EDTA (kwas edetynowy/anion EDTA) jest ligandem chelatującym, który w klasycznej kompleksometr ii tworzy z większością jonów metali, w tym z Zn2+, kompleks o stechiometrii 1:1."

Źródła:

  • ChemLibreTexts: "Complexometric Titrations" (sekcje o EDTA i stechiometrii kompleksów 1:1), https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry - dostęp 2026-02-28
  • Wikipedia: "Ethylenediaminetetraacetic acid" (informacja o tworzeniu kompleksów metali zwykle w stosunku 1:1), https://en.wikipedia.org/wiki/Ethylenediaminetetraacetic_acid - dostęp 2026-02-28

Materiały:

  • Rozdziały o miareczkowaniu kompleksometrycznym w podręcznikach chemii analitycznej
  • Materiały dydaktyczne o stałych trwałości kompleksów metali z EDTA
  • Zadania rachunkowe z miareczkowania EDTA (przeliczenia molowe i stężeniowe)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego