KWALIFIKACJA CHM4 - STYCZEŃ 2021

PYTANIE NR 40.
Wartości iloczynów rozpuszczalności związków srebra wynoszą odpowiednio: Osad której soli srebra wytrąci się jako pierwszy podczas dodawania jonów Ag+ do roztworu zawierającego jony I-, Br-, Cl- oraz CN-?
Ilustracja przedstawia tabelę związaną z tematem chemii, a dokładniej z rozpuszczalnością związków srebra.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
O kolejności wytrącania decyduje to, dla której soli najszybciej zostanie spełniony warunek Q > Ksp, gdzie Q = [Ag+][X−]. Przy porównywalnych stężeniach anionów jako pierwszy pojawia się osad o najmniejszym Ksp. Dla jonów I− jest to trudno rozpuszczalny jodek srebra (AgI).

Pełne wyjaśnienie:

Podczas dodawania jonów Ag+ do roztworu zawierającego różne aniony mogą powstawać osady soli srebra. Dla każdej soli typu AgX obowiązuje równowaga rozpuszczania, opisywana iloczynem rozpuszczalności Ksp. W danej chwili porównuje się iloczyn jonowy (często oznaczany jako Q) z Ksp:

Q = [Ag+][X−]. Gdy Q > Ksp, roztwór jest przesycony względem AgX i zaczyna się strącanie osadu.

Jeżeli w roztworze jednocześnie są I−, Br−, Cl− oraz CN−, to przy stopniowym zwiększaniu [Ag+] jako pierwszy osiągnie stan przesycenia ten układ, dla którego wymagana graniczna wartość [Ag+] jest najmniejsza. Dla porównywalnych stężeń anionów oznacza to sól o najmniejszym Ksp (najmniejszej rozpuszczalności) – wśród typowych soli srebra najsłabiej rozpuszczalny jest jodek srebra, więc to on wytrąci się jako pierwszy.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie są właściwe?

  • Bromek i chlorek srebra są trudno rozpuszczalne, ale zwykle bardziej rozpuszczalne niż AgI, więc do ich strącenia potrzeba wyższego stężenia Ag+ (później przekracza się Ksp).
  • Cyjanek jest szczególnym przypadkiem, bo CN− jest ligandem tworzącym kompleksy z Ag+. Kompleksowanie zmniejsza stężenie wolnych jonów Ag+ w roztworze, co utrudnia spełnienie warunku Q > Ksp dla AgCN i w praktyce przesuwa strącanie "na później" lub może je ograniczać.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze wróć do schematu "Q kontra Ksp" i pamiętaj, że najmniejsze Ksp oznacza najwcześniejsze strącanie (przy podobnych stężeniach anionów).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Ksp to stała równowagi opisująca rozpuszczanie trudno rozpuszczalnej soli w wodzie. Dla soli AgX zapisuje się ją jako Ksp = [Ag+][X−] (dla roztworu nasyconego). Im mniejsze Ksp, tym mniejsza rozpuszczalność i łatwiejsze strącanie osadu.
Sprawdza się iloczyn jonowy Q. Dla AgX jest to zwykle Q = [Ag+][X−] w danym momencie. Gdy Q > Ksp, roztwór jest przesycony i rozpoczyna się wytrącanie. Gdy Q < Ksp, osad się nie tworzy.
Przy porównywalnych stężeniach anionów decyduje mniejsza rozpuszczalność (mniejsze Ksp). AgI jest zwykle znacznie mniej rozpuszczalny niż AgCl, więc do przekroczenia Ksp dla jodku potrzeba mniejszego stężenia wolnych jonów Ag+. Dlatego osad AgI pojawia się wcześniej.
Tak. Warunek strącania ma postać [Ag+] > Ksp/[X−]. Jeśli jeden anion ma dużo większe stężenie niż pozostałe, może "wymusić" wcześniejsze strącanie swojej soli mimo większego Ksp. W zadaniach często zakłada się podobne stężenia, jeśli nie podano inaczej.
CN− jest ligandem i może wiązać Ag+ w kompleksy. To zmniejsza stężenie wolnych jonów Ag+ w roztworze, a to właśnie wolne Ag+ wchodzą do iloczynu jonowego Q. W efekcie trudniej osiągnąć warunek Q > Ksp i osad może tworzyć się później lub słabiej.
Typowe pomyłki to odwrócenie zależności (myślenie, że większe Ksp oznacza szybsze strącanie), nieuwzględnienie stężeń anionów w mianowniku Ksp/[X−], oraz ignorowanie reakcji ubocznych (np. kompleksowania), które zmieniają stężenie wolnych jonów.
Ksp to stała (dla danej temperatury) i dotyczy roztworu nasyconego. Q liczysz z aktualnych stężeń w badanym roztworze (w dowolnym momencie). Porównanie Q z Ksp mówi, czy osad się tworzy: Q > Ksp oznacza strącanie.
To rozdzielanie jonów przez takie dobieranie stężenia odczynnika (np. Ag+), aby wytrącił się głównie jeden osad, a inne pozostały w roztworze. Wymaga to kontroli warunku Q > Ksp dla jednego układu i jednocześnie Q < Ksp dla pozostałych.
Strącanie AgCl/AgBr/AgI wykorzystuje się w analizie jakościowej anionów halogenkowych oraz w miareczkowaniach strąceniowych. Obserwacja powstawania osadu i jego zachowania (np. rozpuszczalność w niektórych odczynnikach) pomaga identyfikować składniki próbki.
Ułóż schemat: dla każdej soli AgX zapisz warunek [Ag+] > Ksp/[X−]. Jeśli stężenia X− są podobne, wybierz sól o najmniejszym Ksp (najmniej rozpuszczalną). Jeśli wśród jonów jest ligand kompleksujący, rozważ, że obniża on wolne [Ag+].
info

Statystycznie 31% uczniów zna prawidłową odpowiedź. bardzo trudne

Eksperci podkreślają: "O kolejności wytrącania decyduje to, dla której soli najszybciej zostanie spełniony warunek Q &gt; Ksp, gdzie Q = [Ag+][X−]."

Źródła:

  • D.C. Harris, "Quantitative Chemical Analysis", rozdział dotyczący równowag strąceniowych i Ksp (precipitation equilibria), wydania akademickie
  • D.A. Skoog, F.J. Holler, S.R. Crouch, "Principles of Instrumental Analysis" / "Fundamentals of Analytical Chemistry", część o równowagach w roztworach i strącaniu (solubility equilibria)
  • A.I. Vogel, "Vogel's Textbook of Quantitative Chemical Analysis", dział o iloczynie rozpuszczalności i selektywnym strącaniu

Materiały:

  • Podręcznik chemii analitycznej: rozdział o równowagach w roztworach i strącaniu osadów
  • Zadania rachunkowe/konceptualne z Ksp i selektywnego strącania
  • Tablice stałych równowagi (Ksp, stałe trwałości kompleksów) do ćwiczeń porównawczych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026

Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego