KWALIFIKACJA CHM4 - STYCZEŃ 2019

PYTANIE NR 14.
Zawartość kwasu octowego oznaczano alkacymetrycznie, mierząc zmiany przewodnictwa właściwego mieszaniny reakcyjnej w wyniku dodawania roztworu NaOH. Przebieg miareczkowania przedstawiają linie
Ilustracja przedstawia wykres liniowy, który jest częścią pytania egzaminacyjnego dotyczącego technika analityka,
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W miareczkowaniu konduktometrycznym CH3COOH roztworem NaOH przewodnictwo zależy od składu jonowego.
Przed punktem równoważnikowym ubywa jonów H+ (zastępowanych przez Na+), więc przewodnictwo zwykle maleje. W punkcie równoważnikowym występuje minimum, a po jego przekroczeniu przewodnictwo rośnie wskutek nadmiaru jonów OH.

Pełne wyjaśnienie:

W oznaczaniu zawartości kwasu octowego metodą alkacymetryczną z detekcją konduktometryczną obserwuje się zmianę przewodnictwa właściwego mieszaniny podczas dodawania NaOH. Kluczowe jest to, że przewodnictwo nie zależy "od kwasu" wprost, lecz od rodzaju i ruchliwości jonów obecnych w roztworze oraz od ich stężenia.

Na początku (przed punktem równoważnikowym) w roztworze występują jony związane z dysocjacją kwasu i w niewielkim stopniu z jego słabości, jednak w praktyce wraz z dodawaniem NaOH zachodzi zobojętnianie i zmniejsza się udział jonów o bardzo dużej ruchliwości (H+). W ich miejsce pojawiają się jony Na+ oraz anion octanowy CH3COO. Ponieważ H+ przewodzi prąd wyjątkowo efektywnie, jego "wypieranie" z roztworu zwykle powoduje spadek przewodnictwa w części przedpunkowej.

W punkcie równoważnikowym (gdy ilość dodanego NaOH jest stechiometrycznie równa ilości kwasu) skład roztworu odpowiada w przybliżeniu roztworowi octanu sodu. Dla typowego przebiegu konduktometrycznego oznacza to osiągnięcie minimum przewodnictwa albo wyraźnej zmiany nachylenia wykresu (w zależności od warunków i skali).

Po przekroczeniu punktu równoważnikowego pojawia się nadmiar jonów OH pochodzących z dodawanego NaOH. Ich obecność (wraz z rosnącym stężeniem jonów w roztworze) powoduje, że przewodnictwo zaczyna rosnąć. Dlatego poprawne wykresy/linie dla tego typu miareczkowania powinny odzwierciedlać: (1) spadek (lub wyraźnie mniejszy wzrost) przed PR, (2) minimum/załamanie w PR, (3) wzrost po PR.

Odpowiedzi niepoprawne zwykle odpowiadają typowym pomyłkom: wybór krzywej monotonicznie rosnącej (ignorowanie wymiany H+ na Na+), krzywej monotonicznie malejącej (ignorowanie nadmiaru OH) albo pary linii, które nie mają wspólnego punktu charakterystycznego (brak spójnego wskazania PR). Poprawna para linii to taka, która najlepiej odpowiada opisanej zmianie przewodnictwa w funkcji dodanej objętości NaOH.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To miareczkowanie, w którym punkt równoważnikowy wyznacza się na podstawie zmian przewodnictwa elektrycznego roztworu podczas dodawania titranta. Nie wymaga wskaźnika barwnego, dlatego dobrze sprawdza się dla próbek mętnych lub zabarwionych.
Typowo przed punktem równoważnikowym przewodnictwo maleje (ubywa jonów H+ o bardzo dużej ruchliwości), w okolicy punktu równoważnikowego pojawia się minimum lub załamanie, a po jego przekroczeniu przewodnictwo rośnie z powodu nadmiaru jonów OH.
Przewodnictwo zależy od tego, jak łatwo jony przenoszą ładunek w polu elektrycznym. Jony o dużej ruchliwości (np. H+) silnie zwiększają przewodnictwo. Gdy w reakcji są zastępowane jonami mniej ruchliwymi (np. Na+), przewodnictwo może spadać mimo wzrostu liczby jonów.
Gdy próbka jest zabarwiona, mętna, zawiera zawiesiny lub gdy trudno dobrać wskaźnik o odpowiednim zakresie zmiany barwy. Konduktometria bywa też przydatna przy bardzo rozcieńczonych roztworach, gdzie obserwacja barwy jest niepewna.
Najczęściej przez znalezienie minimum przewodnictwa albo punktu przecięcia dwóch odcinków o różnych nachyleniach (część przed- i popunktowa). W praktyce rysuje się proste dopasowane do odcinków i odczytuje punkt przecięcia jako objętość w punkcie równoważnikowym.
Tak. Przewodnictwo rośnie wraz z temperaturą, dlatego pomiary powinno się wykonywać w stałej temperaturze lub z kompensacją temperaturową. Wahania temperatury w trakcie miareczkowania mogą zniekształcić kształt krzywej i utrudnić wyznaczenie punktu równoważnikowego.
Do typowych należą: zbyt szybkie dodawanie titranta (brak równowagi i mieszania), pęcherzyki powietrza na elektrodzie, zabrudzona sonda, zmienna temperatura oraz użycie roztworów o niepewnym stężeniu. Każdy z tych czynników może przesunąć minimum lub zmienić nachylenia odcinków.
Po zużyciu całego kwasu dalsze porcje NaOH wprowadzają do roztworu jony Na+ i przede wszystkim OH. Nadmiar tych jonów zwiększa liczbę nośników ładunku, więc przewodnictwo zaczyna wzrastać. To charakterystyczny "odcinek popunktowy" na wykresie.
Tak, jest często stosowane także dla słabych kwasów (np. octowego). Chociaż dysocjacja kwasu jest niepełna, w trakcie zobojętniania zmienia się skład jonowy roztworu i pojawia się punkt charakterystyczny (minimum/załamanie), co pozwala wyznaczyć punkt równoważnikowy bez wskaźnika.
Ćwicz rozpoznawanie kształtów krzywych dla różnych układów (mocny/mocny, słaby/mocny). Zapamiętaj regułę: wymiana jonów o dużej ruchliwości zmienia nachylenie, a nadmiar titranta daje odcinek popunktowy. Zawsze szukaj minimum lub przecięcia odcinków.
info

Około 59% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Eksperci podkreślają: "W punkcie równoważnikowym występuje minimum, a po jego przekroczeniu przewodnictwo rośnie wskutek nadmiaru jonów OH−."

Źródła:

  • D.C. Harris, "Quantitative Chemical Analysis", rozdział dotyczący miareczkowań i metod elektroanalitycznych (część o miareczkowaniach konduktometrycznych) – źródło podręcznikowe
  • D.A. Skoog, F.J. Holler, S.R. Crouch, "Principles of Instrumental Analysis", rozdział o metodach elektroanalitycznych / konduktometrii – źródło podręcznikowe
  • IUPAC Gold Book: hasło "conductometric titration" (definicja i ogólna zasada metody) – https://goldbook.iupac.org/ (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Podręcznik chemii analitycznej ilościowej (rozdziały o miareczkowaniach i metodach elektroanalitycznych)
  • Instrukcje producentów konduktometrów (zasady pomiaru, kompensacja temperatury)
  • Zadania arkuszowe z interpretacji krzywych miareczkowania konduktometrycznego

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego