KWALIFIKACJA CHM4 - STYCZEŃ 2019

PYTANIE NR 12.
W wyrażeniu na iloczyn rozpuszczalności siarczanu(VI) baru: Kso = [Ba2+][SO42-], stężenia jonów Ba2+ i SO42- występują jako
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W zapisie Kso = [Ba2+][SO42-] symbole w nawiasach kwadratowych oznaczają stężenia jonów w roztworze w stanie równowagi. Dla soli trudno rozpuszczalnej są to stężenia w roztworze nasyconym, pozostającym w kontakcie z osadem BaSO4, a nie wartości przed lub tuż po zmieszaniu reagentów.

Pełne wyjaśnienie:

Iloczyn rozpuszczalności (Kso) opisuje stan równowagi między trudno rozpuszczalną solą w fazie stałej a jonami tej soli w roztworze. Dla siarczanu(VI) baru równowagę można zapisać schematycznie jako: BaSO4(s) ⇌ Ba2+(aq) + SO42-(aq). Z tego wynika wyrażenie Kso = [Ba2+][SO42-].

Kluczowe jest znaczenie nawiasów kwadratowych: oznaczają one stężenia (w praktyce zadaniowej) jonów w roztworze w chwili, gdy układ osiągnął równowagę. W przypadku soli trudno rozpuszczalnej równowaga ta zachodzi wtedy, gdy roztwór jest nasycony i współistnieje z fazą stałą (osadem). Dlatego poprawne jest wskazanie, że w wyrażeniu Kso występują równowagowe stężenia jonów Ba2+ i SO42- w roztworze nasyconym nad osadem BaSO4.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • Odpowiedź o "stężeniach roztworów przed zmieszaniem" dotyczy danych początkowych, które mogą służyć do obliczenia, czy osad powstanie, ale nie są one definicją Kso.
  • Odpowiedź o "stężeniach bezpośrednio po zmieszaniu" opisuje stan przejściowy. Tu właściwym pojęciem byłby iloczyn jonowy (Q), który dopiero porównuje się z Kso, aby przewidzieć strącanie lub rozpuszczanie.
  • Odpowiedź o "stężeniu w strąconym osadzie" miesza pojęcia: osad to faza stała, której nie opisuje się stężeniem jonów w sensie roztworowym. W wyrażeniu Kso występują wielkości odnoszące się do roztworu, a aktywność substancji stałej przyjmuje się jako stałą.

Wskazówka egzaminacyjna: jeżeli w zadaniu pada hasło iloczyn rozpuszczalności, szukaj w odpowiedziach słów "równowagowe", "roztwór nasycony" i "w kontakcie z osadem".

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Iloczyn rozpuszczalności to stała równowagi opisująca rozpuszczanie trudno rozpuszczalnej soli. Jest równy iloczynowi stężeń jonów w roztworze w stanie równowagi (zwykle w roztworze nasyconym) podniesionych do potęg wynikających ze współczynników w równaniu dysocjacji.
Podstawia się stężenia jonów w roztworze w stanie równowagi: [Ba2+] i [SO42-] w roztworze nasyconym pozostającym w kontakcie z osadem BaSO4. Nie są to stężenia początkowe reagentów ani wartości "tuż po zmieszaniu".
Bo definicja Kso odnosi się do równowagi między fazą stałą a jonami w roztworze. Roztwór nasycony oznacza, że dalsze dodanie soli nie zwiększy już trwałe stężenia jonów, tylko pozostanie nadmiar w postaci osadu. Wtedy iloczyn stężeń ma stałą wartość.
Nie. Kso jest wartością stałą dla danej temperatury w stanie równowagi. Iloczyn jonowy Q liczy się z aktualnych stężeń w dowolnym momencie (np. po zmieszaniu roztworów). Porównanie Q z Kso mówi, czy pojawi się osad, czy sól będzie się rozpuszczać.
Bezpośrednio po zmieszaniu roztworów w układzie zwykle zachodzą procesy kinetyczne: mieszanie, tworzenie zarodków osadu, wzrost kryształów i wyrównywanie składu. Dopiero po pewnym czasie układ osiąga równowagę rozpuszczania/strącania i wtedy stężenia jonów odpowiadają Kso.
Stężenie w tym kontekście dotyczy roztworów (mol/dm3). Osad jest fazą stałą o określonym składzie stechiometrycznym, a nie mieszaniną jonów "rozpuszczonych" w sensie roztworowym. W opisach równowag heterogenicznych aktywność ciała stałego traktuje się jako stałą.
Szukaj słów: roztwór nasycony, osad, trudno rozpuszczalna sól, Kso/Ksp. Jeśli w odpowiedziach pojawiają się stężenia "przed zmieszaniem" lub "zaraz po zmieszaniu", to zwykle są to pułapki mylące stan początkowy z równowagą.
Najczęstsze pomyłki to: podstawianie stężeń początkowych zamiast równowagowych, mylenie Kso z Q, ignorowanie tego, że musi istnieć kontakt z fazą stałą (osadem), oraz traktowanie osadu jak roztworu. Pomaga zawsze dopisanie słowa "w równowadze" przy Kso.
Tak. Kso jest stałą równowagi, więc jej wartość zmienia się z temperaturą (jak większość stałych równowagi). W zadaniach egzaminacyjnych zwykle przyjmuje się temperaturę stałą (np. pokojową) i korzysta z podanej wartości Kso, ale w praktyce analitycznej temperatura ma znaczenie.
Kso pomaga przewidzieć, czy po dodaniu odczynników pojawi się osad i jak selektywnie można wytrącić jon z mieszaniny. To ważne w analizie strąceniowej, w przygotowaniu próbek (usuwanie jonów przeszkadzających) oraz w ocenie, czy filtrat po strąceniu jest dostatecznie "czysty".
info

Statystycznie 42% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że w zapisie Kso = [Ba2+][SO42-] symbole w nawiasach kwadratowych oznaczają stężenia jonów w roztworze w stanie równowagi.

Źródła:

  • Skoog, West, Holler, Crouch: "Fundamentals of Analytical Chemistry", rozdział o równowagach w roztworach i rozpuszczalności (Ksp/Kso)
  • Harris: "Quantitative Chemical Analysis", rozdział dotyczący równowagi rozpuszczalności i strącania (solubility product, ionic product)
  • Atkins, de Paula: "Physical Chemistry", rozdział o równowadze chemicznej i stałych równowagi (definicja stałej dla równowag heterogenicznych)

Materiały:

  • Podręcznik chemii analitycznej: rozdziały o równowagach w roztworach i rozpuszczalności soli
  • Zbiory zadań z chemii analitycznej: zadania na Kso i iloczyn jonowy
  • Notatki/lekcje o równowadze heterogenicznej i roztworach nasyconych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego