KWALIFIKACJA CHM4 - STYCZEŃ 2015

PYTANIE NR 29.
W rozdzielaczu umieszczono wodę i eter etylowy (d20 = 0,7138 g/cm3) i dokładnie wymieszano.
Po chwili obserwuje się
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Woda i eter etylowy są cieczami niemieszającymi się, więc po wymieszaniu i odstaniu utworzą dwie fazy. Ponieważ eter etylowy ma mniejszą gęstość niż woda, będzie tworzył warstwę górną, a woda pozostanie jako warstwa dolna.

Pełne wyjaśnienie:

W rozdzielaczu (lejku rozdzielającym) często rozdziela się układy dwufazowe, czyli takie, w których dwie ciecze po wstrząśnięciu nie tworzą trwałego, jednorodnego roztworu. Woda i eter etylowy należą do klasycznego przykładu cieczy o bardzo ograniczonej wzajemnej rozpuszczalności, dlatego po krótkim czasie odstania obserwuje się rozdzielenie na dwie warstwy.

O tym, która warstwa znajdzie się na górze, decyduje przede wszystkim gęstość. Ciecz o mniejszej gęstości unosi się na cieczy gęstszej. Dla eteru etylowego podano gęstość mniejszą od gęstości wody, więc eter tworzy warstwę górną, a woda warstwę dolną. W praktyce laboratoryjnej jest to kluczowe, bo przy zlewaniu warstw trzeba wiedzieć, która faza wypływa pierwsza przez kranik rozdzielacza.

  • Odpowiedź "całkowite zmieszanie dwóch cieczy" jest błędna, bo dotyczy cieczy całkowicie mieszalnych (np. alkohole z wodą), a nie układu woda–eter etylowy.
  • Wariant z "warstwą górną jako wodą" jest błędny, ponieważ odwraca zależność wynikającą z gęstości: woda jest gęstsza, więc nie powinna tworzyć warstwy górnej w takim układzie.
  • "Uwalnianie gazu" nie jest typową obserwacją dla prostego zmieszania wody z eterem etylowym; byłoby charakterystyczne raczej dla reakcji chemicznej lub rozkładu, których tu nie opisano.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w treści podano gęstość rozpuszczalnika organicznego, to zwykle ma to pomóc w rozstrzygnięciu, która warstwa jest na górze, ale nadal trzeba pamiętać o warunku podstawowym: aby były dwie warstwy, ciecze muszą być niemieszalne.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Rozdzielacz (lejek rozdzielający) służy do rozdzielania niemieszających się cieczy na osobne warstwy, np. fazę wodną i organiczną. Po wymieszaniu i odstaniu warstwy rozdzielają się, a następnie można je zlać przez kranik, minimalizując zanieczyszczenie krzyżowe.
Ponieważ są niemieszalne (mają bardzo ograniczoną wzajemną rozpuszczalność). Woda jest silnie polarna, a eter etylowy znacznie mniej polarny, więc układ energetycznie "woli" rozdzielić się na dwie fazy zamiast tworzyć jednorodny roztwór.
Zwykle decyduje gęstość: ciecz o mniejszej gęstości tworzy warstwę górną. Dodatkowo można wykorzystać prosty test kropli: dodać kroplę wody i obserwować, w której warstwie "znika" (łączy się) bez tworzenia osobnej kropli.
Tak, eter etylowy ma gęstość mniejszą niż woda, dlatego w układzie dwufazowym zwykle znajduje się na górze. W praktyce warto pamiętać, że nie każdy rozpuszczalnik organiczny jest lżejszy od wody (np. niektóre są cięższe i wtedy są na dole).
Częstym problemem jest emulsja, czyli drobne rozproszenie jednej cieczy w drugiej. Powstaje przy zbyt intensywnym wstrząsaniu, obecności zanieczyszczeń lub substancji powierzchniowo czynnych. Wtedy trzeba odczekać dłużej, delikatnie mieszać lub zastosować metody "rozbijania" emulsji.
Samo zmieszanie wody z eterem etylowym zwykle nie oznacza reakcji chemicznej, tylko zjawisko fizyczne (rozdział faz). Uwalnianie gazu sugerowałoby reakcję (np. kwas z węglanem) albo rozkład, których w opisie sytuacji nie ma.
Eter etylowy jest łatwopalny i tworzy lotne pary, dlatego pracuje się z nim w dygestorium, z dala od źródeł zapłonu. Należy stosować okulary i rękawice, szczelnie zamykać naczynia oraz ograniczać ogrzewanie i iskrzenie. Zasady BHP wynikają też z karty charakterystyki (SDS).
Najczęściej myli się zależność gęstości i wysokości warstwy (odwraca się ją) albo zakłada, że "organiczna zawsze na górze". Drugi błąd to ignorowanie faktu, że ciecze mogą być niemieszalne, ale częściowo rozpuszczalne, co może zmieniać objętości i wygląd granicy faz.
Taki układ wykorzystuje się w ekstrakcji ciecz–ciecz do przenoszenia analitu z jednej fazy do drugiej (np. z wody do rozpuszczalnika organicznego). To etap przygotowania próbki: oczyszczanie, zatężanie lub rozdział składników przed oznaczeniem metodą analityczną.
Praktycznie miesza się małe objętości w probówce i obserwuje, czy układ jest jednorodny po odstaniu. Jeśli pojawiają się dwie warstwy, ciecze są niemieszalne. W razie wątpliwości wykonuje się test kropli i zwraca uwagę na czas rozdziału oraz możliwość powstania emulsji.
info

Statystycznie 57% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Według specjalistów z branży: "Woda i eter etylowy są cieczami niemieszającymi się, więc po wymieszaniu i odstaniu utworzą dwie fazy."

Źródła:

  • PubChem, Diethyl ether (Ether) – właściwości (m.in. gęstość): https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Diethyl-ether - accessed 2026-03-01
  • NIST Chemistry WebBook, Diethyl ether – dane fizykochemiczne: https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C60297 - accessed 2026-03-01
  • Wikipedia (pl), "Eter dietylowy" – właściwości i dane (w tym gęstość): https://pl.wikipedia.org/wiki/Eter_dietylowy - accessed 2026-03-01

Materiały:

  • Podręcznik chemii ogólnej: rozdziały o roztworach i mieszalności cieczy
  • Materiały dydaktyczne z analizy instrumentalnej/analityki: ekstrakcja ciecz–ciecz
  • Instrukcje BHP i procedury laboratoryjne dotyczące pracy z rozpuszczalnikami łatwopalnymi

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego