KWALIFIKACJA CHM4 - CZERWIEC 2017

PYTANIE NR 2.
Z analizy danych w tabeli rozpuszczalności wynika, że w formie osadu z roztworu wytrąci się
Ilustracja przedstawia tabelę rozpuszczalności, która jest używana w kontekście egzaminu zawodowego dla technika analityka,
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Osad wytrąca się wtedy, gdy dla powstającej soli zostanie przekroczona jej rozpuszczalność (w ujęciu jonowym: gdy iloczyn stężeń jonów przekroczy Ksp).
Na podstawie tabeli wybiera się związek o najmniejszej rozpuszczalności w danych warunkach – tutaj jest to siarczek żelaza(III).

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniach opartych o tabelę rozpuszczalności kluczowa jest zasada: osad powstaje z tej substancji, która w danych warunkach jest najsłabiej rozpuszczalna (lub – w języku chemii jonowej – ma najmniejszy iloczyn rozpuszczalności, a po zmieszaniu roztworów zostaje przekroczony warunek rozpuszczalności).

Jeżeli z analizy tabeli wynika, że dana sól ma bardzo małą rozpuszczalność, to po dostarczeniu do roztworu odpowiednich jonów następuje reakcja strącania i pojawia się osad. Związki dobrze rozpuszczalne pozostają w roztworze w formie jonów, więc nie obserwuje się wytrącania.

Odpowiedź "siarczek żelaza(III)" jest zgodna z typową interpretacją tabel rozpuszczalności: siarczki wielu metali (w porównaniu z siarczanami czy chlorkami metali takich jak magnez i cynk) wykazują znacznie mniejszą rozpuszczalność, a więc łatwo tworzą osady w reakcjach strąceniowych.

Pozostałe propozycje nie pasują do wniosku "wytrąci się osad", ponieważ:

  • "siarczan(VI) cynku" w wielu zestawieniach traktowany jest jako związek rozpuszczalny lub co najmniej istotnie bardziej rozpuszczalny niż typowe osady siarczkowe; sama obecność anionu siarczanowego nie przesądza o strąceniu bez danych z tabeli.
  • "chlorek żelaza(II)" należy do soli, które zwykle dobrze rozpuszczają się w wodzie, więc nie są typowym "osadem" w analizie strąceniowej.
  • "siarczan(VI) magnezu" jest solą dobrze rozpuszczalną, dlatego pozostaje w roztworze.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy pytanie odwołuje się do tabeli, nie opieraj się wyłącznie na pamięciowych regułach. Najpierw odczytaj z tabeli rozpuszczalność dla wszystkich rozważanych związków (w tych samych warunkach), a dopiero potem wskaż ten, który rzeczywiście powinien wytrącić się jako osad.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Osad to faza stała, która pojawia się w roztworze, gdy powstaje związek o zbyt małej rozpuszczalności. W analizie jakościowej obserwacja osadu jest sygnałem, że zaszła reakcja strącania i można wnioskować o obecności określonych jonów.
Porównaj rozpuszczalności (dla tej samej temperatury) potencjalnych produktów. Związek o najmniejszej rozpuszczalności ma największą skłonność do tworzenia osadu. W praktyce szuka się wartości najniższej lub oznaczenia "nierozpuszczalny/słabo rozpuszczalny".
Ksp opisuje równowagę między jonami w roztworze a trudno rozpuszczalną solą. Gdy po zmieszaniu roztworów iloczyn aktualnych stężeń jonów przekroczy Ksp, równowaga przesuwa się w stronę fazy stałej i powstaje osad.
Nie. Wiele siarczanów jest dobrze rozpuszczalnych, ale istnieją ważne wyjątki, dlatego w zadaniu należy opierać się na tabeli rozpuszczalności albo na danych Ksp. Mechaniczne stosowanie reguł pamięciowych bywa przyczyną błędów.
Nie. Wiele chlorków (zwłaszcza metali alkalicznych i części metali przejściowych) jest dobrze rozpuszczalnych. Osady chlorkowe są charakterystyczne dla wybranych jonów, więc bez tabeli lub konkretnej reakcji identyfikacyjnej nie można tego uogólniać.
Najczęstsze pomyłki to: ignorowanie temperatury tabeli, mylenie nazw (siarczek vs siarczan), wybór "intuicyjnie nierozpuszczalnej" soli bez porównania danych oraz nieuwzględnianie, że w roztworze liczą się jony i równowaga (Ksp), a nie tylko zapis soli.
To inne aniony i inne właściwości. Siarczki wielu metali mają bardzo małą rozpuszczalność i łatwo się strącają, natomiast siarczany często są bardziej rozpuszczalne (z wyjątkami). W zadaniach egzaminacyjnych rozstrzyga tabela rozpuszczalności lub dane Ksp.
Stosuje się je m.in. w analizie jakościowej jonów, w oczyszczaniu próbek (usuwanie jonów przeszkadzających), w przygotowaniu roztworów do oznaczeń instrumentalnych oraz w technologii uzdatniania wody. To szybka metoda, gdy osad jest wyraźnie obserwowalny.
Nawias oznacza stopień utlenienia kationu metalu, co wpływa na ładunek jonu i stechiometrię soli. W analizie jakościowej pomaga to poprawnie zapisać reakcję jonową i przewidzieć, jaki związek może powstać po zmieszaniu jonów w roztworze.
Ćwicz odczyt tabel rozpuszczalności, powtarzaj reguły rozpuszczalności wraz z wyjątkami i rozwiązuj zadania o Ksp na poziomie jakościowym (kiedy powstaje osad). Pomaga też nauka typowych reakcji identyfikacyjnych jonów w analizie nieorganicznej.
info

Statystycznie 37% uczniów zna prawidłową odpowiedź. bardzo trudne

Źródła:

  • Vogel's Textbook of Quantitative Chemical Analysis, 6th edition, rozdziały dotyczące reakcji strącania i rozpuszczalności (precipitation equilibria)
  • CRC Handbook of Chemistry and Physics, sekcje/tablice: solubility product constants (Ksp) i dane rozpuszczalności nieorganicznej (wydanie zależne od dostępu)
  • Housecroft C.E., Sharpe A.G., Inorganic Chemistry, zagadnienia: rozpuszczalność soli, równowagi strąceniowe i Ksp

Materiały:

  • Podręcznik z chemii analitycznej nieorganicznej (dział: reakcje strącania, Ksp)
  • Tablice rozpuszczalności i reguły rozpuszczalności soli w wodzie (materiały szkolne/akademickie)
  • Zadania rachunkowe i jakościowe z iloczynu rozpuszczalności (Ksp) – zestawy maturalne/techniczne

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego