Pytania pomocnicze - CHM.04

Elektroda szklana wytwarza potencjał zależny od aktywności jonów H⁺ w roztworze. Dzięki temu może być stosowana do pomiaru pH.

Błąd kwasowy występuje w silnie kwaśnych roztworach. Elektroda może wtedy wskazywać pH wyższe niż rzeczywiste.

Błąd sodowy, nazywany też alkalicznym, pojawia się w silnie zasadowych roztworach zawierających dużo jonów Na⁺. Elektroda częściowo reaguje na jony sodowe, co zafałszowuje wynik pH.

W roztworach zasadowych stężenie jonów H⁺ jest bardzo małe, więc wpływ innych jonów, np. Na⁺, staje się bardziej zauważalny. Membrana szklana traci wtedy idealną selektywność wobec H⁺.

Elektroda kalomelowa jest elektrodą odniesienia, a nie elektrodą szklaną do bezpośredniego pomiaru pH. Błąd kwasowy i sodowy są charakterystyczne dla elektrody szklanej.

Należy kalibrować pH-metr buforami, stosować elektrodę w zalecanym zakresie pH i unikać pomiarów w skrajnie kwaśnych lub silnie zasadowych roztworach bez odpowiedniej elektrody.

Elektroda wskaźnikowa zmienia potencjał zależnie od składu badanego roztworu. Elektroda odniesienia ma utrzymywać stały potencjał, potrzebny do wykonania pomiaru elektrochemicznego.

Charakterystyczne są elektrody platynowe, źródło prądu stałego, amperomierz, woltomierz oraz często mieszadło. Oznaczany składnik wydziela się elektrolitycznie na elektrodzie, którą następnie waży się.

Elektrograwimetria polega na ilościowym wydzieleniu oznaczanego składnika na elektrodzie podczas elektrolizy. Wynik oblicza się na podstawie przyrostu masy elektrody.

Na katodzie zachodzi redukcja kationów metalu i ich osadzanie w postaci metalicznej. Dlatego katoda jest często elektrodą ważoną przed i po elektrolizie.

Platyna jest odporna chemicznie, dobrze przewodzi prąd i nie reaguje łatwo z roztworem. Dzięki temu może pełnić funkcję elektrody obojętnej.

Elektrograwimetria opiera się na wydzieleniu i ważeniu substancji na elektrodzie. Konduktometria mierzy przewodnictwo elektryczne roztworu i nie wymaga osadzania substancji.

W elektrograwimetrii przez roztwór przepływa prąd powodujący elektrolizę. W potencjometrii mierzy się różnicę potencjałów między elektrodami, zwykle przy praktycznie zerowym przepływie prądu.

Mieszadło zapewnia równomierne stężenie jonów w roztworze i ułatwia ich transport do elektrody. Pomaga to uzyskać równomierny osad.

Najłatwiej po jednostce. Lepkość kinematyczna ma jednostkę m²/s lub częściej mm²/s.

Lepkość dynamiczną wyraża się w Pa·s, często także w mPa·s. Nie należy jej mylić z lepkością kinematyczną podawaną w mm²/s.

Tak, w praktyce lepkość bezwzględna jest określeniem lepkości dynamicznej. Jej jednostką jest Pa·s.

Lepkość cieczy zmienia się wraz z temperaturą. Wzrost temperatury zwykle powoduje spadek lepkości cieczy.

Jednostka mm²/s oznacza lepkość kinematyczną. Jest to typowa jednostka stosowana przy ocenie paliw i olejów.

Lepkość względna jest stosunkiem lepkości badanej cieczy do lepkości cieczy wzorcowej, więc nie ma jednostki. Lepkość kinematyczna ma jednostkę m²/s lub mm²/s.

Ma jeden tor optyczny i jeden fotodetektor. Próbka oraz odnośnik są wprowadzane do tego samego toru pomiarowego kolejno.

W fotometrze jednowiązkowym próbkę i odnośnik mierzy się kolejno. W dwuwiązkowym światło jest rozdzielane na dwie wiązki i pomiar próbki oraz odnośnika może zachodzić równocześnie.

Wybiera promieniowanie o określonej długości fali. Dzięki temu pomiar wykonuje się przy długości fali, przy której badana substancja najlepiej pochłania światło.

Zawiera roztwór odniesienia, np. rozpuszczalnik lub ślepą próbę. Pozwala uwzględnić pochłanianie światła przez składniki inne niż oznaczana substancja.

Fotodetektor przetwarza natężenie padającego światła na sygnał elektryczny. Sygnał ten jest następnie wzmacniany i odczytywany.

Polarymetr służy do pomiaru skręcenia płaszczyzny światła spolaryzowanego i zawiera elementy takie jak polaryzator oraz analizator. Fotometr mierzy osłabienie natężenia światła po przejściu przez próbkę.

W opisie pojawiają się te same warunki wykonania: ta sama próbka, ten sam analityk, ta sama aparatura i krótki odstęp czasu między oznaczeniami.

Powtarzalność dotyczy wyników uzyskanych w tych samych warunkach. Odtwarzalność dotyczy wyników uzyskanych w różnych warunkach, np. przez różnych analityków lub w różnych laboratoriach.

Ponieważ określa zgodność między kolejnymi wynikami pomiarów. Nie ocenia, czy wynik jest zgodny z wartością rzeczywistą.

Nie zawsze. Wyniki mogą być bardzo zbliżone do siebie, ale jednocześnie wszystkie mogą być przesunięte względem wartości prawdziwej, np. z powodu błędu systematycznego.

Jest to maksymalna różnica między dwoma wynikami, przy której wyniki uznaje się jeszcze za zgodne z wymaganiami metody.

Oznaczenia powinny być wykonane na tej samej próbce, przez tego samego analityka, tą samą metodą, w tym samym laboratorium i w krótkim czasie.

Niepewność opisuje zakres, w którym z określonym prawdopodobieństwem znajduje się wartość wyniku. W pytaniu opisano zgodność dwóch wyników uzyskanych w tych samych warunkach, czyli powtarzalność.

Jest to masa badanej próbki przed suszeniem, ponieważ od masy naczyńka z próbką odejmuje się masę pustego naczyńka.

Jest to masa próbki po suszeniu, czyli masa suchej pozostałości bez masy naczyńka.

Ponieważ w liczniku znajduje się masa próbki po suszeniu. Wilgotność obliczałoby się na podstawie ubytku masy, czyli różnicy między masą przed i po suszeniu.

Wilgotność można obliczyć ze wzoru: `(a - b) / (a - c) × 100%`, ponieważ `a - b` oznacza ubytek masy podczas suszenia.

Masa naczyńka nie jest częścią próbki, dlatego trzeba ją odjąć, aby obliczenia dotyczyły wyłącznie masy badanego materiału.

Suszenie usuwa głównie wodę i służy do oznaczania wilgotności lub suchej masy. Prażenie odbywa się w wyższej temperaturze i służy m.in. do oznaczania popiołu lub strat po prażeniu.

Oznacza powtarzanie suszenia i ważenia do momentu, gdy kolejne wyniki masy różnią się nieznacznie. Zapewnia to, że większość wilgoci została usunięta.

Korzysta się z zależności addytywnej: A_X = A_X+Y - A_Y. W tym przypadku 0,84 - 0,56 = 0,28.

Absorbancja zależy od długości fali. Porównywanie wyników z różnych długości fali mogłoby prowadzić do błędnych obliczeń.

Polega na tym, że całkowita absorbancja mieszaniny jest sumą absorbancji jej składników. Dla dwóch substancji: A_X+Y = A_X + A_Y.

Spektrofotometr mierzy, jaka część promieniowania została pochłonięta przez próbkę. Na tej podstawie wyznaczana jest absorbancja.

Substancje nie powinny ze sobą reagować, pomiary muszą być wykonane w tych samych warunkach i przy tej samej długości fali. Roztwór powinien też spełniać prawo Lamberta-Beera.

W typowych poprawnych pomiarach absorbancja nie jest ujemna. Wartość ujemna może świadczyć o błędzie pomiaru, złym wyzerowaniu aparatu lub nieprawidłowej próbie odniesienia.

Benzen pochłania promieniowanie głównie w zakresie ultrafioletu. Nie absorbuje istotnie światła widzialnego, więc dla oka ludzkiego jest bezbarwny.

Światło widzialne obejmuje w przybliżeniu zakres 380–780 nm. Absorpcja w tym zakresie może powodować widoczną barwę substancji.

W dłuższym układzie sprzężonym elektrony π są bardziej zdelokalizowane, a energia przejścia elektronowego maleje. Maksimum absorpcji przesuwa się wtedy ku większym długościom fali, często do zakresu widzialnego.

Jest to przesunięcie maksimum absorpcji ku większym długościom fali. W praktyce może oznaczać przejście absorpcji z ultrafioletu do światła widzialnego.

Naftacen ma cztery skondensowane pierścienie aromatyczne, a naftalen tylko dwa. Większy układ sprzężony w naftacenie powoduje absorpcję w zakresie widzialnym.

Należy sprawdzić, czy widmo ma pasma absorpcji w zakresie widzialnym, szczególnie powyżej około 380–400 nm. Obecność takich pasm wskazuje, że substancja może mieć barwę.

Nie. Substancja ma zwykle barwę dopełniającą do barwy światła, które pochłania najmocniej.

Oznacza, że nominalne stężenie roztworu wynosi 0,1 mol/dm³, a dopuszczalne odchylenie to 0,2% tej wartości.

Należy pomnożyć stężenie nominalne przez wartość procentową i podzielić przez 100. Dla 0,1 mol/dm³ ± 0,2% daje to 0,0002 mol/dm³.

Ponieważ 0,2% nie oznacza 0,2 mol/dm³. Trzeba obliczyć 0,2% z wartości 0,1 mol/dm³.

Zakres wynosi od 0,0998 mol/dm³ do 0,1002 mol/dm³, ponieważ odchylenie to 0,0002 mol/dm³.

Tak. Jeden litr ma objętość jednego decymetra sześciennego, więc mol/l = mol/dm³.

Dokładne stężenie jest potrzebne m.in. w miareczkowaniu, gdzie od niego zależy poprawność obliczenia zawartości oznaczanej substancji.

Należy pomnożyć objętość zużytego titranta przez masę odpowiadającą 1 cm³ roztworu. W tym zadaniu: 15,4 cm³ · 19,07 mg/cm³ = 293,678 mg.

Masa próbki została podana w gramach, a masa oznaczanego składnika wychodzi w miligramach. Aby obliczyć procent, obie masy muszą być w tych samych jednostkach.

Zawartość procentową oblicza się ze wzoru: masa składnika / masa próbki · 100%. Dla tego zadania: 0,293678 g / 0,300 g · 100% ≈ 97,9%.

Oznacza to, że każdemu 1 cm³ zużytego roztworu NaOH odpowiada 19,07 mg oznaczanej substancji. Jest to gotowy przelicznik wynikający ze stechiometrii reakcji i stężenia titranta.

NaOH jest titrantem, czyli roztworem o znanym stężeniu używanym do miareczkowania. Na podstawie jego zużytej objętości oblicza się ilość oznaczanego związku w próbce.

Po pomnożeniu 15,4 przez 19,07 otrzymuje się 293,678 mg, czyli 0,293678 g. Ta masa stanowi 97,9% próbki o masie 0,300 g.