operator urzadzen przemyslu chemicznego 815[01] o2 03 n

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Halina Bielecka

Wykonywanie podstawowych analiz ilościowych
815[01].O2.03

Poradnik dla nauczyciela

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:
mgr Zbigniew Rawluk
dr inż. Sylwester Stawarz

Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Halina Bielecka

Konsultacja:
mgr inż. Kazimierz Olszewski

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 815[01].O2.03
Wykonywanie podstawowych analiz ilościowych, zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu operator urządzeń przemysłu chemicznego.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

Wprowadzenie

Wymagania wstępne

Cele kształcenia

Przykładowe scenariusze zajęć

Ćwiczenia

5.1.

Znaczenie i metody analizy ilościowej. Błędy i dokładność oznaczania.
Pobieranie i utrwalanie próbek pierwotnych

5.1.1.

Ćwiczenia

5.2.

Zasady pracy w laboratorium analiz ilościowych. Przygotowanie
i przechowywanie odczynników stosowanych do analiz ilościowych

5.2.1.

Ćwiczenia

5.3.

Alkacymetria

5.3.1.

Ćwiczenia

5.4.

Redoksometria

5.4.1.

Ćwiczenia

5.5.

Kompleksometria

5.5.1.

Ćwiczenia

5.6.

Miareczkowanie strąceniowe

5.6.1.

Ćwiczenia

5.7.

Ilościowe metody instrumentalne

5.7.1.

Ćwiczenia

Ewaluacja osiągnięć ucznia

Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Przekazujemy Państwu Poradnik dla nauczyciela, który będzie pomocny w prowadzeniu

zajęć dydaktycznych w szkole kształcącej w zawodzie operator urządzeń przemysłu
chemicznego.

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne, wykaz umiejętności, jakie uczeń powinien mieć już ukształtowane,
aby bez problemów mógł korzystać z poradnika,

−

cele kształcenia, wykaz umiejętności, jakie uczeń ukształtuje podczas pracy
z poradnikiem,

−

przykładowe scenariusze zajęć,

−

przykładowe ćwiczenia ze wskazówkami do realizacji, zalecanymi metodami nauczania-
uczenia oraz środkami dydaktycznymi,

−

ewaluację osiągnięć ucznia, przykładowe narzędzie pomiaru dydaktycznego,

−

literaturę uzupełniającą.

Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone różnymi metodami ze

szczególnym uwzględnieniem aktywizujących metod nauczania.

Formy organizacyjne pracy uczniów mogą być zróżnicowane, począwszy od

samodzielnej pracy uczniów do pracy zespołowej.

Jako pomoc w realizacji jednostki modułowej dla uczniów przeznaczony jest Poradnik

dla ucznia. Nauczyciel powinien ukierunkować uczniów na właściwe korzystanie z poradnika
do nich adresowanego.

Materiał nauczania (w Poradniku dla ucznia) podzielony jest na rozdziały, które

zawierają podrozdziały. Podczas realizacji poszczególnych rozdziałów wskazanym jest
zwrócenie uwagi na następujące elementy:

−

materiał nauczania – w miarę możliwości uczniowie powinni przeanalizować
samodzielnie.

−

pytania sprawdzające mają wykazać, na ile uczeń opanował materiał teoretyczny i czy
jest przygotowany do wykonania ćwiczeń. W zależności od tematu można zalecić
uczniom samodzielne odpowiedzenie na pytania lub wspólne z całą grupą uczniów,
w formie dyskusji opracowanie odpowiedzi na pytania.

−

dominującą rolę w kształtowaniu umiejętności oraz opanowaniu materiału spełniają
ćwiczenia. W trakcie wykonywania ćwiczeń uczeń powinien zweryfikować wiedzę
teoretyczną oraz opanować nowe umiejętności. Nauczyciel decyduje, które
z zaproponowanych ćwiczeń jest w stanie zrealizować przy określonym zapleczu
technodydaktycznym szkoły. Prowadzący może również zrealizować ćwiczenia, które
sam opracował,

−

sprawdzian postępów stanowi podsumowanie rozdziału, zadaniem uczniów jest
udzielenie odpowiedzi na pytania w nim zawarte. Uczeń powinien samodzielnie czytając
zamieszczone w nim stwierdzenia potwierdzić lub zaprzeczyć opanowanie określonego
zakresu materiału. Jeżeli wystąpią zaprzeczenia, nauczyciel powinien do tych zagadnień
wrócić, sprawdzając czy braki w opanowaniu materiału są wynikiem niezrozumienia
przez ucznia tego zagadnienia, czy niewłaściwej postawy ucznia w trakcie nauczania.

−

testy zamieszczone w rozdziale Ewaluacja osiągnięć ucznia zawierają zadania z zakresu
całej jednostki modułowej i należy je wykorzystać do oceny uczniów, a wyniki osiągnięte
przez uczniów powinny stanowić podstawę do oceny pracy własnej nauczyciela
realizującego tę jednostkę modułową. Każdemu zadaniu testu przypisano określoną
liczbę możliwych do uzyskania punktów (0 lub 1 punkt). Ocena końcowa uzależniona
jest od ilości uzyskanych punktów. Nauczyciel może zastosować test według własnego

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

projektu oraz zaproponować własną skalę ocen. Należy pamiętać, żeby tak
przeprowadzić proces oceniania ucznia, aby umożliwić mu jak najpełniejsze wykazanie
swoich umiejętności.
Metody polecane do stosowania podczas kształcenia modułowego to:

−

pokaz,

−

ćwiczenia (laboratoryjne lub inne),

−

projektów,

−

przewodniego tekstu.

Schemat układu jednostek modułowych

815[01].O2

Technika laboratoryjna

815[01].O2.01

Wykonywanie podstawowych

czynności laboratoryjnych

815[01].O2.05

Stosowanie fizycznych

procesów podstawowych

815[01].O2.06

Stosowanie chemicznych
procesów podstawowych

815[01].O2.02

Wykonywanie podstawowych

analiz jakościowych

815[01].O2.04

Badanie właściwości fizycznych

substancji

815[01].O2.03

Wykonywanie podstawowych

analiz ilościowych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:

−

korzystać z różnych źródeł informacji,

−

posługiwać się poprawną nomenklaturą i symboliką chemiczną,

−

posługiwać się pojęciami: pH, reakcje zobojętniania, hydrolizy, utlenienia-redukcji,
wytrącania osadów, roztwory buforowe, elektroda, ogniwo, siła elektromotoryczna,

−

pisywać zachowanie się wskaźników kwasowo-zasadowych w roztworach o odczynie
kwasowym, obojętnym i zasadowym,

−

zapisywać równania reakcji,

−

wykonywać obliczenia związane ze stężeniem procentowym i stężeniem molowym
roztworu, przeliczać stężenia,

−

rozpoznawać podstawowy sprzęt laboratoryjny,

−

przestrzegać przepisów bhp w pracowni chemicznej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:

−

zorganizować stanowisko pracy laboratoryjnej,

−

scharakteryzować metody klasycznej analizy ilościowej,

−

scharakteryzować fizykochemiczne metody analizy ilościowej,

−

wyjaśnić pojęcia: miareczkowanie, roztwór mianowany, wskaźnik miareczkowania,
krzywa miareczkowania, punkt równoważności, punkt końcowy, mnożnik analityczny,

−

wyjaśnić przyczyny powstawania błędów w analizie ilościowej,

−

pobrać, przygotować i zabezpieczyć próbki do analizy zgodnie z obowiązującymi
normami,

−

przygotować roztwory o określonym stężeniu stosowane w analizie ilościowej,

−

wykonać czynności laboratoryjne prowadzące do określenia zawartości substancji
w badanej próbce,

−

przeprowadzić miareczkowanie potencjometryczne,

−

przeprowadzić miareczkowanie konduktometryczne,

−

wykonać pomiary kolorymetryczne,

−

zmierzyć wartość pH roztworu,

−

zapisać równania reakcji zachodzących podczas wykonywania analiz ilościowych,

−

wykorzystać racjonalnie sprzęt i aparaturę laboratoryjną,

−

wykorzystać racjonalnie substancje i czynniki energetyczne,

−

prowadzić dokumentację laboratoryjną,

−

obliczyć i zinterpretować wyniki przeprowadzonych analiz,

−

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy oraz przeciwpożarowe podczas
wykonywania prac laboratoryjnych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

4. PRZYKŁADOWE SCENARIUSZE ZAJĘĆ

Scenariusz zajęć 1

Osoba prowadząca:

…………………………………….………………..

Modułowy program nauczania:

Operator urządzeń przemysłu chemicznego 815[01]

Moduł:

Technika laboratoryjna 815[01].O2

Jednostka modułowa:

Wykonywanie podstawowych analiz ilościowych
815[01].O2.03

Temat: Oznaczanie zawartości NaOH w próbce metodą alkacymetryczną.

Cel ogólny: Projektowanie i wykonywanie podstawowych analiz ilościowych metodą

klasyczną.

Po zakończeniu zajęć uczeń powinien umieć:

−

przygotować sprzęt do analizy objętościowej,

−

zaplanować czynności,

−

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami bezpiecznej pracy,

−

dobrać wskaźnik alkacymetryczny,

−

przygotować niezbędne odczynniki,

−

oznaczyć zawartość NaOH w badanej próbce.

Metody nauczania–uczenia się:

−

tekstu przewodniego.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

−

grupowa.

Czas trwania zajęć: 3 godziny dydaktyczne.

Środki dydaktyczne:

−

tekst przewodni do wykonania zadania,

−

sprzęt laboratoryjny do analizy objętościowej,

−

odczynniki,

−

badana próbka.

Przebieg zajęć:

Faza wstępna
1.

Określenie tematu zajęć.

Wyjaśnienie uczniom tematu, szczegółowych celów kształcenia.

Zaznajomienie uczniów z pracą metodą tekstu przewodniego.

Podział grupy uczniów na zespoły.

Zadanie dla ucznia:

Oznacz zawartość wodorotlenku sodu w badanej próbce metodą alkacymetryczną.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tekst przewodni do wykonywania zadania
Faza I – Informacje
1.

Jakie roztwory mianowane stosowane są w alkacymetrii?

Jakie znasz wskaźniki alkacymetryczne?

Jakie są kryteria doboru wskaźników alkacymetrycznych?

Zapisz równanie reakcji zachodzącej pomiędzy NaOH a titrantem.

Jakie dane są potrzebne, aby obliczyć zawartość NaOH w badanej próbce?

Faza II – Planowanie
1.

Jaki titrant należy zastosować w przypadku oznaczania NaOH?

Jaki odczyn powinien wykazywać wodny roztwór soli, która powstaje w punkcie
końcowym miareczkowania?

Zaproponuj wskaźnik, jaki należy użyć w przypadku miareczkowania NaOH.

Jak należy przygotować próbkę do miareczkowania?

Ile czasu powinno trwać wykonanie doświadczenia?

Jakie warunki bhp muszą być bezwzględnie przestrzegane podczas wykonywania
eksperymentu?

Na jakie czynniki, mające wpływ na jakość Twojej pracy, musisz zwrócić szczególną
uwagę?

W jaki sposób ocenisz wyniki swojej pracy?

Faza III – Ustalenia
1.

Uczniowie przedstawiają nauczycielowi swój plan pracy.

Nauczyciel ocenia realność wykonania zaplanowanych doświadczeń w warunkach
szkolnych. Sprawdza również, czy zaproponowany przebieg doświadczenia jest zgodny
z zasadami bhp.

Uczniowie wspólnie z nauczycielem ustalają kryteria oceny zadania, ewentualnie
modyfikują zaproponowaną prze nauczyciela kartę oceny.

Faza IV – Wykonanie
1.

Uczniowie samodzielnie wykonują zaplanowane zadanie.

Nauczyciel czuwa nad prawidłowym przebiegiem ćwiczenia, zwraca uwagę na trudne do
wykonania czynności, a zwłaszcza na bezpieczeństwo pracy.

Uczniowie sporządzają sprawozdanie z przebiegu pracy.

Faza V – Sprawdzanie

Uczniowie dokonują oceny na przygotowanym formularzu, który może zawierać takie

pozycje:

Oceniany element pracy ucznia (uczniów)

Maks. liczba

punktów

Ocena własna

Ocena grupy

Odpowiedzi na pytania prowadzące z fazy I

Projekt planu pracy – odpowiedzi na pytania
prowadzące z fazy II

Przebieg pracy

Wyniki pracy, wnioski

Sprawozdanie – np. estetyka, zapis reakcji

Prezentacja

Suma punktów

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Kryteria oceny każdego elementu pracy ucznia powinny uwzględniać nie tylko

poprawność rozwiązań, ale również samodzielność, kreatywność i zaangażowanie ucznia.
Uczniowie mogą dokonać oceny pracy kolegów przed lub po prezentacji wyników pracy.
Prezentacje mogą być prowadzone różnymi technikami np. plakatu, dyskusji punktowanej.

Faza VI – Analiza końcowa

Uczniowie wraz z nauczycielem wskazują, które etapy rozwiązania zadania sprawiły im

trudności. W szczególności odpowiadają na pytania:
1.

Jakie były przyczyny popełnienia błędów podczas realizacji zadania?

Co zrobiłbym inaczej, lepiej gdybym ćwiczenie wykonywał jeszcze raz?

Nauczyciel powinien podsumować całe zadanie, wskazać, jakie umiejętności były

ćwiczone, jakie wystąpiły nieprawidłowości i jak ich unikać na przyszłość.
Jeżeli poprawki będą znaczne – ćwiczenie powinno się powtórzyć.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Scenariusz zajęć 2

Osoba prowadząca

……………………………….………………………

Modułowy program nauczania:

Operator urządzeń przemysłu chemicznego 815[01]

Moduł:

Technika pracy laboratoryjnej 815[01].O2

Jednostka modułowa:

Wykonywanie podstawowych analiz ilościowych
815[01].O2.03

Temat: Projektowanie i organizowanie pracy laboratoryjnej.

Cel ogólny: Wykonywanie oznaczeń według norm.

Po zakończeniu zajęć uczeń powinien umieć:

−

scharakteryzować metodę kompleksometryczna oznaczania twardości wody,

−

dobrać sprzęt do projektowanego oznaczenia,

−

dobrać odczynniki do projektowanego oznaczenia,

−

opracować plan czynności laboratoryjnych,

−

dobrać środki ochrony indywidualnej,

−

określić sposób organizacji pracy na stanowisku roboczym.

Metody nauczania–uczenia się:

−

metoda projektu,

−

ćwiczenia praktyczne,

−

dyskusja dydaktyczna.

Środki dydaktyczne

−

papier formatu A4, pisaki,

−

komputer z dostępem do Internetu,

−

katalogi środków ochrony indywidualnej.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

−

uczniowie pracują w grupach 2–3-osobowych.

Czas trwania zajęć: 2 godziny dydaktyczne.

Przebieg zajęć:
1.

Nauczyciel wprowadza w zagadnienia poruszane na zajęciach – prezentuje uczniom opis
projektu, omawia sposób wyszukiwania informacji w normach i odpowiada na
ewentualne pytania uczniów.

Nauczyciel omawia treść zadania:
W zakładowej stacji przygotowania wody do celów chłodniczych bada się twardość
wody.

Opracuj, na podstawie załączonej dokumentacji, projekt realizacji prac z zakresu kontroli
analitycznej wody przeznaczonej do celów chłodniczych.

Projekt realizacji prac powinien zawierać:
1.

Tytuł projektu.

Krótką charakterystykę metody oznaczania twardości wody.

Wykaz prac według kolejności ich wykonywania. Wykaz może mieć formę listy prac lub
schematu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Opis sposobów realizacji planowanych prac uwzględniający: czynności organizacyjne,
pobieranie próbek do analiz, operacje analityczne, warunki organizacyjne, bhp i ochrony
środowiska.

Wykazy:

−

odczynników chemicznych z określeniem ich stężeń i czystości,

−

sprzętu niezbędnego do wykonania planowanych czynności, z uwzględnieniem ilości
i pojemności naczyń laboratoryjnych.

Do opracowania wykorzystaj dokumentację:
1.

Norma oznaczania twardości wody: „Twardość ogólna, oznaczenie sumarycznej
zawartości wapnia i magnezu metodą miareczkową z EDTA w zakresie: od 0,05 mmol/l”
– wyciągi.

Pobieranie próbek wody z rzek i strumieni do analiz fizyczno-chemicznych
„PN EN 25667 – 2: 1999 i PN-EN ISO 5667-3:2005” – wyciągi.

Karty charakterystyk substancji niebezpiecznych.
Czas przeznaczony na wykonanie zadania wynosi 240 minut.

Po udzieleniu wskazówek, np. dotyczących sposobu poszukiwania informacji,
korzystania ze sprzętu uczniowie w grupach opracowują projekt.

Prezentacja projektów, dyskusja.

Podsumowanie efektów prac.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ĆWICZENIA

5.1. Znaczenie i metody analizy ilościowej. Błędy i dokładność

oznaczania. Pobieranie i utrwalanie próbek pierwotnych

5.1.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Woda przeznaczona do picia dla ludzi powinna, między innymi, spełniać wymagania

przedstawione w tabeli (Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 r. w sprawie
jakości wody przeznaczonej do spożycia dla ludzi – Dz. U. Nr 61, poz. 417). Określ rodzaje
metod, które można zastosować do badania parametrów zapisanych w tabeli. Rodzaje metod
wybierz z szeregu: chemiczne, instrumentalne, mikrobiologiczne, organoleptyczne (za
pomocą zmysłów np. smaku).

Badany parametr

Maksymalna wartość

Metoda analityczna

ogólna liczba organizmów w 36±2ºC po 48 h

50 w 1 cm

wody

chlorki

250 mg/ dm

mangan

0,050 mg/ dm

6,5–9,5

przewodność

2500 µS/cm

smak

akceptowalny

Wskazówki do realizacji
Nauczyciel w razie potrzeby powinien wyjaśnić niezrozumiałe terminy, np. metody

mikrobiologiczne lub organoleptyczne. Może również rozszerzyć treść ćwiczenia o inne
parametry

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

przeanalizować podane parametry, łącznie z informacjami o jednostkach w jakich są
wyrażane,

wyszukać w Poradniku chemika analityka t. 1 proponowane metody badań wskazanych
parametrów,

dobrać do każdego parametru podane w treści zadania rodzaje metod analitycznych,

zapisać wybrane informacje w zeszycie.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

pogadanka,

−

dyskusja dydaktyczna.

Środki dydaktyczne:

−

literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela,

−

Poradnik chemika analityka t. 1.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Przeanalizuj dane zawarte w tabeli 3 Poradnika dla ucznia i na ich podstawie zaproponuj,

dla partii nawozu stałego luzem, o wielkości partii 1,5 tony:

−

ilość próbek pierwotnych,

−

masę próby ogólnej,

−

warunki pobierania próbek,

−

urządzenia do pobierania próbek pierwotnych.

Wskazówki do realizacji
Nauczyciel w razie potrzeby powinien wyjaśnić niezrozumiałe terminy, np. partia

nawozu i ewentualnie pomóc wyszukać w tabeli potrzebne informacje. Może również
rozszerzyć treść ćwiczenia o inne dane lub zaplanować prace z podziałem na grupy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

przeczytać materiał dotyczący rodzajów próbek i sposobu ich pobierania,

wybrać z tabeli 3 informacje o pobieraniu próbek pierwotnych i próbki ogólnej,

zapisać informacje w zeszycie.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia praktyczne,

−

dyskusja dydaktyczna,

−

tekstu przewodniego.

Środki dydaktyczne:

−

literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela.

Ćwiczenie 3

Zilustruj przykładami niewłaściwego postępowania tok postępowania analitycznego.

Określ, które z podanych przykładów mogą mieć znaczący wpływa na wynik oznaczenia.

Etap procesu analitycznego

Przykłady niewłaściwego postępowania

zbyt mała liczba próbek pierwotnych

Pobieranie próbek

niedokładne wymieszanie próby ogólnej

Przygotowanie próbek

temperatura pomiaru niezgodna z podaną w przepisie analitycznym

dane do wzorów obliczeniowych podstawiono w nieodpowiednich
jednostkach

Wskazówki do realizacji
Nauczyciel w razie potrzeby powinien wyjaśnić niezrozumiałe terminy. Na tym etapie

kształcenia, uczniowie nie maja jeszcze dużej wiedzy dotyczącej tematyki ćwiczenia, dlatego
wskazana jest praca grupowa albo dyskusja np. techniką burzy mózgów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

określić główne etapy postępowania analitycznego i wpisać je do tabeli,

podać dla każdego etapu po minimum 2 przykłady możliwych niewłaściwych
postępowań, mogących mieć wpływ na błędne wyniki analizy,

ocenić wpływ niewłaściwych postępowań na końcowy wynik oznaczenia,

zapisać wyniki pracy w zeszycie lub stworzyć plakat.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia praktyczne,

−

dyskusja dydaktyczna,

−

tekstu przewodniego.

Środki dydaktyczne:

−

literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela,

−

materiały biurowe do tworzenia plakatu, flipczart.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.2. Zasady

pracy

laboratorium

analiz

ilościowych.

Przygotowanie i przechowywanie odczynników stosowanych
do analiz ilościowych

5.2.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Ze zgromadzonego sprzętu laboratoryjnego wybierz ten, który służy do dokładnego

odmierzania cieczy. Sprzęt ten wymyj, a następnie pozostaw do wysuszenia.

Wskazówki do realizacji
Ćwiczenie nie jest trudne pod względem wykonania. Najważniejsza jest jakość

wykonania ćwiczenia – nauczyciel powinien wyegzekwować od uczniów bardzo dokładne
wymycie sprzętu do celów analitycznych, a także przestrzeganie warunków bhp.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zaplanować czynności,

przygotować wskazany w poleceniu sprzęt miarowy,

wykonać zadanie zgodnie z opisem podanym w materiale nauczania,

zapisać przebieg ćwiczenia i wnioski w dzienniku laboratoryjnym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia praktyczne.

Środki dydaktyczne:

−

sprzęt do analizy ilościowej,

−

środki do mycia naczyń laboratoryjnych.

Ćwiczenie 2

Odmierz, a następnie zważ na wadze laboratoryjnej 25 cm

wody destylowanej

następującym sprzętem miarowym: pipetą jednomiarową, pipetą wielomiarową, cylindrem
miarowym, biuretą. Na podstawie wyników ważenia oceń, który pomiar objętości jest
najdokładniejszy.

Wskazówki do realizacji
Ćwiczenie nie jest trudne pod względem wykonania. Najważniejsza jest jakość

wykonania ćwiczenia – nauczyciel powinien wyegzekwować od uczniów bardzo dokładne,
tzw. ilościowe przenoszenie cieczy, a także przestrzeganie warunków bhp.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

przygotować wskazany w poleceniu sprzęt miarowy, zwracając szczególną uwagę na
jego czystość,

odmierzyć każdorazowo po 25 cm

wody destylowanej,

odmierzoną objętość wody przenieść do wytarowanego naczynia miarowego i zważyć
naczyńko z wodą,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

porównać masę wody z każdego pomiaru,

zinterpretować otrzymane wyniki,

zapisać przebieg ćwiczenia i wnioski w dzienniku laboratoryjnym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia praktyczne.

Środki dydaktyczne:

−

sprzęt do analizy ilościowej,

−

środki do mycia naczyń laboratoryjnych,

−

woda destylowana.

Ćwiczenie 3

Sporządź 200 cm

roztworu HCl o stężeniu 0,500 mol/dm

Wskazówki do realizacji
Nauczyciel powinien wyjaśnić uczniom lub pokazać sposób ilościowego przenoszenia

substancji z naważek analitycznych. W razie potrzeby nauczyciel może przypomnieć uczniom
sposób obliczania ilości moli na podstawie masy substancji i masy molowej oraz algorytm
obliczeń przy sporządzaniu roztworów o określonym stężeniu molowym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zapoznać się z kartą charakterystyki kwasu solnego,

obliczyć ilość moli HCl potrzebnego do sporządzenia 200 cm

kwasu solnego o stężeniu

0,5 mol/dm

przeczytać informacje zapisane na etykiecie odważki i na tej podstawie określić ilość
fixanali potrzebnych do sporządzenia żądanego roztworu,

przygotować czystą kolbę miarową o pojemnosci 200 cm

przygotować specjalny lejek szklany do rozbijania ampułek,

umieścić lejek w kolbie miarowej,

rozbić końcówkę ampułki i ustawić w pionie nad lejkiem,

zrobić otwór w bocznej ściance ampułki i wodą z tryskawki dokładnie wypłukać
substancję na lejek,

opłukać kawałki szkła z ampułki pozostałe na lejku oraz ścianki lejka,

10)

wymieszać zawartość kolby do całkowitego rozpuszczenia substancji i uzupełnić wodą
do kreski,

11)

zapisać przebieg ćwiczenia i wnioski w dzienniku laboratoryjnym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

pogadanka,

−

ćwiczenie praktyczne.

Środki dydaktyczne:

−

sprzęt do sporządzania roztworów z odważek analitycznych,

−

odważki kwasu solnego, woda destylowana,

−

środki do mycia naczyń laboratoryjnych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.3. Alkacymetria

5.3.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oznacz zawartość NaOH w próbce metodą miareczkowania mianowanym roztworem

HCl. Wynik analizy oblicz na podstawie co najmniej dwóch wyników miareczkowania
zgodnych lub różniących się co najwyżej o 0,2 cm

, według wzoru:

NaOH

= c

HCl

· V

HCl

· M

NaOH

· 10

gdzie:
m

NaOH

– masa NaOH w mg,

HCl

– stężenie roztworu HCl w mol/dm

HCl

– średnia objętość roztworu HCl,

NaOH

– masa molowa NaOH w g/mol,

10 – współmierność kolby z pipetą (stosunek objętości kolby miarowej do pojemności pipety).

Wskazówki do realizacji
Nauczyciel powinien obserwować uczniów podczas wykonywania miareczkowania,

zwracając uwagę na: dokładność odmierzania titranta, uchwycenie zmiany zabarwienia
wskaźnika oraz na ilość oznaczeń. W razie potrzeby nauczyciel może przedyskutować
z uczniami sposób obliczeń, w tym obliczenia średniej wartości V

HCl

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zapoznać się z kartami charakterystyk substancji niebezpiecznych stosowanych
w oznaczeniu,

zorganizować stanowisko pracy, w tym dobrać środki ochrony indywidualnej,

przygotować niezbędne odczynniki,

przygotować sprzęt do analizy objętościowej,

rozcieńczyć otrzymaną próbkę w kolbie miarowej o objętości 250 cm

wodą destylowaną

do kreski, wymieszać,

dodać do trzech kolb stożkowych po jednej pipecie (o pojemności 25 cm

) roztworu i po

2 krople oranżu metylowego,

miareczkować mianowanym roztworem kwasu solnego do zmiany barwy z żółtej na
cebulkową, w obecności wzorca barwy,

zapisać równanie reakcji,

obliczyć zawartość wodorotlenku sodu w próbce,

10)

zapisać przebieg ćwiczenia w dzienniku laboratoryjnym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

pogadanka,

−

ćwiczenia praktyczne,

−

tekstu przewodniego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Środki dydaktyczne:

−

sprzęt do analizy objętościowej: biureta o pojemności 50 cm

, kolba miarowa

o pojemności. 250 cm

pipeta jednomiarowa o pojemności 25 cm

, kolby stożkowe

o pojemności 250 cm

−

mianowany roztwór HCl o stężeniu ok. 0,1 mol/dm

, roztwór oranżu metylowego, bufor

porównawczy (wzorzec barwy w punkcie końcowym miareczkowania),

−

badana próbka.

Ćwiczenie 2

Oznacz zawartość kwasu octowego w badanej próbce metodą miareczkowania

mianowanym roztworem NaOH. Wynik analizy oblicz na podstawie co najmniej dwóch
wyników miareczkowania zgodnych lub różniących się co najwyżej 0,2 cm

według wzoru:

CH3COOH

= c

NaOH

· V

NaOH

· M

CH3COOH

· 10

gdzie:
m

CH3COOH

– masa CH

COOH w mg,

NaOH

– stężenie roztworu NaOH w mol/dm

NaOH

– średnia objętość roztworu NaOH w cm

CH3COOH

– masa molowa CH

COOH

w g/mol,

10 – współmierność kolby z pipetą (stosunek objętości kolby miarowej do pojemności pipety).

Wskazówki do realizacji

Nauczyciel powinien obserwować uczniów podczas wykonywania miareczkowania,

NaOH

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zapoznać się z kartami charakterystyk substancji niebezpiecznych stosowanych
w oznaczeniu,

zorganizować stanowisko pracy, w tym dobrać środki ochrony indywidualnej,

przygotować niezbędne odczynniki,

przygotować sprzęt do analizy objętościowej,

rozcieńczyć otrzymaną próbkę w kolbie miarowej wodą destylowaną do kreski,
wymieszać,

dodać do trzech kolb stożkowych po jednej pipecie roztworu badanego i po 2 krople
fenoloftaleiny,

miareczkować mianowanym roztworem wodorotlenku sodu do pierwszego trwałego
różowego zabarwienia roztworu,

zapisać równanie reakcji,

obliczyć zawartość kwasu octowego w próbce,

10)

zapisać przebieg ćwiczenia w dzienniku laboratoryjnym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia praktyczne,

−

tekstu przewodniego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Środki dydaktyczne:

−

sprzęt do analizy objętościowej: biureta o pojemności 50 cm

, pipeta o pojemności

25 cm

, kolba miarowa 250 cm

, kolby stożkowe o pojemności 250 cm

−

odczynniki: mianowany roztwór NaOH, roztwór alkoholowy fenoloftaleiny,

−

badana próbka.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.4. Redoksometria

5.4.1.

Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oznacz metodą manganometryczną zawartość jonów żelaza(II) w badanej próbce. Wynik

analizy oblicz na podstawie co najmniej dwóch wyników miareczkowania zgodnych lub
różniących się co najwyżej o 0,2 cm

, według wzoru:

= 5 · c

KMnO4

· V

KMnO4

· M

· 10

gdzie:
m

– masa żelaza w mg,

– masa molowa żelaza

w g/mol,

5 – współczynnik wynikający z równania rekcji,
10 – współmierność kolby z pipetą (stosunek objętości kolby miarowej do pojemności pipety),
c

KMnO4

– stężenie KMnO

w mol/dm

KMnO4

– średnia objętość titranta w cm

Wskazówki do realizacji
Nauczyciel powinien obserwować uczniów podczas wykonywania miareczkowania,

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zapoznać się z kartami charakterystyk substancji niebezpiecznych stosowanych
w oznaczeniu,

zorganizować stanowisko pracy, w tym dobrać środki ochrony indywidualnej,

przygotować niezbędne odczynniki,

przygotować sprzęt do analizy objętościowej,

rozcieńczyć otrzymaną próbkę w kolbie miarowej wodą destylowaną do kreski,
wymieszać,

dodać do trzech kolb stożkowych po jednej pipecie roztworu badanego, po 25 cm

roztworu H

i miareczkować roztworem KMnO

do trwałego słabo różowego

zabarwienia,

zapisać równanie reakcji,

obliczyć zawartość żelaza(II) w próbce,

zapisać przebieg ćwiczenia w dzienniku laboratoryjnym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia praktyczne,

−

tekstu przewodniego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Środki dydaktyczne:

−

sprzęt do analizy objętościowej: biureta o pojemności 50 cm

, pipeta o pojemności

25 cm

, kolba miarowa o pojemności 250 cm

, kolby stożkowe o pojemności 250 cm

cylinder miarowy o pojemności 25 cm

−

odczynniki: roztwór KMnO

o stężeniu 0,02 mol/dm

, woda destylowana, roztwór H

o stężeniu 1 mol/dm

−

badana próbka.

Ćwiczenie 2

Oznacz metodą manganometryczną zawartość H

w badanej próbce. Wynik analizy

oblicz na podstawie co najmniej dwóch wyników miareczkowania zgodnych lub różniących
się co najwyżej o 0,2 cm

, według wzoru:

H2O2

= 1,701 · V

KMnO4

· 10

gdzie:
m

H2O2

– masa H

w mg,

10 – współmierność kolby z pipetą (stosunek objętości kolby miarowej do pojemności pipety).
V

KMnO4

– średnia objętość titranta w cm

1,701 – miano KMnO

– ilość mg H

odpowiadająca 1 cm

roztworu KMnO

o stężeniu

0,02 mol/dm

Wskazówki do realizacji
Nauczyciel powinien obserwować uczniów podczas wykonywania miareczkowania,

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zapoznać się z kartami charakterystyk substancji niebezpiecznych stosowanych
w oznaczeniu,

zorganizować stanowisko pracy, w tym dobrać środki ochrony indywidualnej,

przygotować niezbędne odczynniki,

przygotować sprzęt do analizy objętościowej,

rozcieńczyć otrzymaną próbkę w kolbie miarowej wodą destylowaną do kreski,
wymieszać,

dodać do trzech kolb stożkowych po jednej pipecie roztworu, po 25 cm

roztworu H

i miareczkować roztworem KMnO

do trwałego słabo różowego zabarwienia,

zapisać równanie reakcji,

obliczyć zawartość nadtlenku wodoru w próbce,

zapisać przebieg ćwiczenia w dzienniku laboratoryjnym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia praktyczne,

−

tekstu przewodniego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Środki dydaktyczne:

−

sprzęt do analizy objętościowej: biureta o pojemności 50 cm

, pipeta o 25 cm

, kolba

miarowa o pojemności 250 cm

, kolby stożkowe o pojemności 250 cm

, cylinder

miarowy o pojemności 25 cm

−

odczynniki: roztwór KMnO

o stężeniu 0,02 mol/dm

, roztwór H

o stężeniu

1 mol/dm

−

badana próbka.

Ćwiczenie 3

Oznacz metodą jodometryczną zawartość jonów miedzi(II) w badanej próbce. Wynik

analizy oblicz na podstawie co najmniej dwóch wyników miareczkowania zgodnych lub
różniących się co najwyżej o 0,2 cm

, według wzoru:

= c

Na2S2O3

· V

Na2S2O3

· M

·10

gdzie:
m

– masa miedzi w mg,

– masa molowa miedzi

g/mol,

10 – współmierność kolby z pipetą (stosunek objętości kolby miarowej do pojemności pipety),
c

Na2S2O3

– stężenie Na

w mol/dm

Na2S2O3

– średnia objętość titranta w cm

Wskazówki do realizacji
Nauczyciel powinien obserwować uczniów podczas wykonywania miareczkowania,

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zapoznać się z kartami charakterystyk substancji niebezpiecznych stosowanych
w oznaczeniu,

zorganizować stanowisko pracy, w tym dobrać środki ochrony indywidualnej,

przygotować niezbędne odczynniki,

przygotować sprzęt do analizy objętościowej,

otrzymaną próbkę rozcieńczyć w kolbie miarowej wodą destylowaną do kreski,
wymieszać,

dodać do trzech kolb stożkowych po jednej pipecie badanego roztworu oraz roztworu
amoniaku aż roztwór stanie się ciemnoniebieski,

dodać do każdej próbki kwas octowy do zniknięcia ciemnoniebieskiego zabarwienia
i jeszcze 3 cm

2,0 g jodku potasu i miareczkować mianowanym roztworem

tiosiarczanu(VI) sodu do jasnożółtego zabarwienia roztworu,

dodać 3 cm

roztworu skrobi i dalej miareczkować do zaniku niebieskiego zabarwienia,

dodać 2,0 g tiocyjanianu amonu, chwilę odczekać i dokończyć miareczkowanie do zaniku
zabarwienia skrobi i powstania bladoróżowego osadu,

10)

zapisać równanie reakcji,

11)

obliczyć zawartość miedzi(II) w próbce,

12)

zapisać przebieg ćwiczenia w dzienniku laboratoryjnym.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia praktyczne,

−

tekstu przewodniego.

Środki dydaktyczne:

−

sprzęt do analizy objętościowej: biureta o pojemności 50 cm

, pipeta o pojemności

25 cm

, kolba miarowa o pojemności 250 cm

, kolby stożkowe o pojemności 250 cm

cylinder o pojemności 10 cm

−

naczyńko wagowe, waga techniczna,

−

odczynniki:

−

roztwory: kwas octowy o stężeniu 6 mol/dm

, amoniak o stężeniu 6 mol/dm

o stężeniu 0,1 mol/dm

, roztwór skrobi,

−

stałe: NH

SCN i KI,

−

badana próbka.

Ćwiczenie 4

Oznacz metodą jodometryczną zawartość H

w badanej próbce. Wynik analizy oblicz

na podstawie co najmniej dwóch wyników miareczkowania zgodnych lub różniących się co
najwyżej o 0,2 cm

, według wzoru:

% zawartości nadtlenku wodoru =

4,252

Vśr

⋅

w którym:
m – ilość analizowanego wyrobu w gramach,
Vśr – zużycie roztworu tiosiarczanu(VI) sodu do analizy roztworu próbki w mol/dm

Wskazówki do realizacji
Nauczyciel powinien obserwować uczniów podczas wykonywania miareczkowania,

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zapoznać się z kartami charakterystyk substancji niebezpiecznych stosowanych
w oznaczeniu,

zorganizować stanowisko pracy, w tym dobrać środki ochrony indywidualnej,

przygotować niezbędne odczynniki,

przygotować sprzęt do analizy objętościowej,

odważyć w zlewce o pojemności 100 cm

, dokładnie około 10 g (m gramów) wyrobu

zawierającego około 0,6 g nadtlenku wodoru,

przenieść zawartość zlewki z pomocą wody do kolby miarowej 250 cm

, uzupełnić

otrzymaną próbkę w kolbie miarowej wodą destylowaną do kreski, wymieszać,

odmierzyć pipetą 10 cm

roztworu próbki do 250 cm

kolby stożkowej,

dodać do trzech kolb stożkowych po jednej pipecie o pojemności 10 cm

badanego

roztworu i kolejno: 100 cm

kwasu siarkowego(VI), 20 cm

roztworu jodku potasu i trzy

krople roztworu molibdenianu amonu,

odmiareczkować powstały jod bezzwłocznie roztworem Na

, bezpośrednio przed

osiągnięciem punktu końcowego dodać kilka cm

roztworu skrobi jako wskaźnika,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10)

zapisać równanie reakcji,

11)

obliczyć zawartość H

w próbce,

12)

zapisać przebieg ćwiczenia w dzienniku laboratoryjnym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia praktyczne,

−

tekstu przewodniego.

Środki dydaktyczne:

−

sprzęt do analizy objętościowej: biureta o pojemności 50 cm

, pipeta o pojemności

10 cm

, kolba miarowa o pojemności 250 cm

, kolby stożkowe o pojemności 250 cm

cylinder o pojemności 10 cm

, zlewka o pojemności 100 cm

−

waga analityczna,

−

odczynniki: roztwór tiosiarczanu sodu(VI) o stężeniu 0,1 mol/dm

kwas siarkowy(VI)

o stężeniu 1 mol/dm

, 10% roztwór jodku potasu, 20% roztwór molibdenianu amonu,

roztwór skrobi,

−

badana próbka.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.5. Kompleksometria

5.5.1

Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Sporządź 500 cm

roztworu wersenianu disodu o stężeniu ok. 0,01 mol/dm

z odważki

substancji. Ponieważ Na

O rozpuszcza się dość powoli, roztwór należy przygotować

wcześniej np. na pracowni poprzedzającej wykonywanie ćwiczenia. Oznacz miano
sporządzonego roztworu EDTA. Miano roztworu EDTA oblicz na podstawie wzoru:

gdzie:
m

ZnO

– odważka tlenku cynku, mg,

ZnO

– masa molowa tlenku cynku w g/mol,

EDTA

– objętość roztworu EDTA zużyta na zmiareczkowanie próbki, cm

EDTA

– stężenie roztworu EDTA, mol · dm

-3

Wskazówki do realizacji
Nauczyciel powinien obserwować uczniów podczas wykonywania miareczkowania,

EDTA

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zapoznać się z kartą charakterystyki roztworu HCl,

zważyć na wadze analitycznej dokładnie ok. 1,86 g Na

odważkę przenieść do kolby miarowej, dodać trochę wody destylowanej, wymieszać
zawartość kolby do całkowitego rozpuszczenia substancji i uzupełnić wodą do kreski,

przygotować substancję podstawową ZnO – odważyć dokładnie ok. 0,8 g wyprażonego
ZnO, przenieść ilościowo do kolby miarowej o pojemności 100 cm

rozpuścić w 10 cm

roztworu HCl, a następnie dopełnić wodą destylowaną do kreski i wymieszać,

odpipetować 20 cm

przygotowanego roztworu wzorcowego Zn

do kolby stożkowej

o pojemności 250 cm

. Następnie dodawać kroplami roztwór amoniaku aż do

rozpuszczenia się osadu wodorotlenku cynku. Do kolby dodać jeszcze: 2 cm

buforu

amonowego o pH=10, 50 cm

wody destylowanej i 50 mg czerni eriochromowej T,

miareczkować otrzymany roztwór roztworem EDTA do zmiany barwy z winnoczerwonej
na zimnoniebieską,

wykonać obliczenia,

roztwór przelać do czystej i suchej butelki, nakleić etykietkę,

zapisać przebieg ćwiczenia w dzienniku laboratoryjnym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia praktyczne,

−

tekstu przewodniego.

ZnO

· V

EDTA

·10

EDTA

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Środki dydaktyczne:

−

sprzęt do analizy objętościowej,

−

odczynniki: stały Na

O, roztwór HCl o stężeniu 6 mol/dm

, roztwór 10%

bufor amonowy o pH = 10, czerń eriochromowa T,

−

waga analityczna i techniczna.

Ćwiczenie 2

Oznacz zawartość jonów cynku w badanej próbce metodą kompleksometryczną. Wynik

analizy oblicz na podstawie co najmniej dwóch wyników miareczkowania zgodnych lub
różniących się co najwyżej o 0,2 cm

, według wzoru:

= c

EDTA

· M

·10

gdzie:
m

–

masa cynku w mg,

– masa molowa cynku w mol/dm

10 – współmierność kolby z pipetą,
c

EDTA

–

stężenie

EDTA

w mol/dm

EDTA

– średnia objętość titranta w cm

Wskazówki do realizacji
Nauczyciel powinien obserwować uczniów podczas wykonywania miareczkowania,

EDTA

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

przygotować niezbędne odczynniki,

przygotować sprzęt do analizy objętościowej,

otrzymaną próbkę rozcieńczyć w kolbie miarowej wodą destylowaną do kreski,
wymieszać,

dodać do trzech kolb stożkowych po jednej pipecie roztworu i kroplami bufor amonowy
do momentu, aż rozpuści się powstały osad wodorotlenku cynku i 0,5 cm

nadmiaru oraz

po ok. 50 mg czerni eriochromowej T,

miareczkować mianowanym roztworem EDTA do zmiany zabarwienia roztworu
z fioletowego na niebieskie,

wykonać obliczenia,

zapisać przebieg ćwiczenia w dzienniku laboratoryjnym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

pogadanka,

−

ćwiczenie praktyczne,

−

tekstu przewodniego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Środki dydaktyczne:

−

sprzęt do analizy objętościowej: biureta o pojemności 50 cm

, pipeta o pojemności 25 cm

i o pojemności 5 cm

, kolba miarowa o pojemności 250 cm

, kolby stożkowe o pojemności

250 cm

−

naczyńko wagowe, waga techniczna,

−

odczynniki: roztwór EDTA o stężeniu 0,01 mol/dm

, bufor amonowy o pH=10, czerń

eriochromowa T,

−

badana próbka.

Ćwiczenie 3

Oznacz ogólną twardość badanej próbki wody metodą kompleksometryczną. Oblicz

twardość ogólną na podstawie średniej arytmetycznej z przynajmniej dwóch wyników
miareczkowania, różniących co najwyżej o 0,1 cm

gdzie:
56 – masa 1 mmol CaO, mg,
10 – masa CaO odpowiadająca 1

n, mg,

EDTA

– objętość roztworu EDTA zużyta na zmiareczkowanie badanej próbki, cm

EDTA

– stężenie roztworu EDTA, mol /dm

– objętość próbki wody, cm

Wskazówki do realizacji
Nauczyciel powinien obserwować uczniów podczas wykonywania miareczkowania,

EDTA

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

przygotować niezbędne odczynniki,

przygotować sprzęt do analizy objętościowej,

odmierzyć do kolbki stożkowej 25 cm

badanej wody i uzupełnić wodą destylowaną do

objętości 50 cm

dodać do próbki taką ilość roztworu HCl, aby uzyskać pH 4–4,5 (wobec papierka
wskaźnikowego),

ogrzać próbkę do wrzenia i utrzymywać w tym stanie w ciągu 1 minuty,

dodać 1 cm

roztworu buforowego o pH = 10,0 po ostudzeniu do temperatury ok. 20

dodać ok. 50 mg wskaźnika – czerni eriochromowej T i miareczkować roztworem EDTA
do zmiany zabarwienia z czerwono-fioletowej na czysto niebieską, bez odcienia
czerwieni, barwa nie powinna ulec zmianie w ciągu 2–3 minut,

obliczyć twardość wody,

zapisać przebieg ćwiczenia w dzienniku laboratoryjnym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

pogadanka,

−

ćwiczenia praktyczne,

−

tekstu przewodniego.

EDTA

· c

EDTA

· 56 · 1000

10 · V

TO =

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Środki dydaktyczne:

−

sprzęt do analizy objętościowej,

−

odczynniki: roztwór EDTA o stężeniu 0,01 mol/dm

, roztwór HCl o stężeniu 0,1 mol/dm

bufor amonowy o pH = 10, czerń eriochromowa T,

−

badana próbka.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.6. Miareczkowanie strąceniowe

5.6.1.

Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przygotuj 1,000 dm

mianowanego roztworu AgNO

o stężeniu 0,100 mol/dm

mając do

dyspozycji odważki analityczne AgNO

Wskazówki do realizacji
Nauczyciel powinien wyjaśnić uczniom lub pokazać sposób ilościowego przenoszenia

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zapoznać się z kartami charakterystyk substancji niebezpiecznych stosowanych
w oznaczeniu,

zorganizować stanowisko pracy, w tym dobrać środki ochrony indywidualnej,

obliczyć ilość moli AgNO

potrzebnego do sporządzenia 1,000 dm

roztworu o stężeniu

0,1 mol/dm

przeczytać informacje zapisane na etykiecie odważki i na tej podstawie określić ilość
fixanali potrzebnych do sporządzenia żądanego roztworu,

przygotować czystą kolbę miarową o poj. 1000 cm

przygotować specjalny lejek szklany do rozbijania ampułek,

umieścić lejek w kolbie miarowej,

rozbić szklanym szpikulcem końcówkę ampułki i ustawić w pionie nad lejkiem,

zrobić otwór w bocznej ściance ampułki i wodą z tryskawki dokładnie wypłukać
substancję na lejek,

10)

opłukać kawałki szkła z ampułki pozostałe na lejku oraz ścianki lejka,

11)

wymieszać zawartość kolby do całkowitego rozpuszczenia substancji i uzupełnić wodą
do kreski,

12)

przelać roztwór do czystej i suchej butelki z ciemnego szkła i nakleić etykietę,

13)

zapisać przebieg ćwiczenia w dzienniku laboratoryjnym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

pogadanka,

−

ćwiczenia praktyczne,

−

tekstu przewodniego.

Środki dydaktyczne:

−

sprzęt do sporządzania roztworów z odważek analitycznych,

−

odczynniki: odważki analityczne AgNO

, woda destylowana.

Ćwiczenie 2

Oznacz zawartość jonów chlorkowych w badanej próbce metodą Mohra. Wynik analizy

oblicz na podstawie co najmniej dwóch wyników miareczkowania zgodnych lub różniących
się co najwyżej o 0,2 cm

, według wzoru:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

= c

AgNO3

· M

·10

gdzie:
m

– masa chlorków w mg,

– masa molowa chloru w g/mol,

10 – współmierność kolby z pipetą (stosunek objętości kolby miarowej do pojemności pipety).
c

AgNO3

– stężenie

AgNO

w mol/dm

AgNO3

– średnia objętość titranta w cm

Wskazówki do realizacji
Nauczyciel powinien obserwować uczniów podczas wykonywania miareczkowania,

AgNO3

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zapoznać się z kartami charakterystyk substancji niebezpiecznych stosowanych
w oznaczeniu,

zorganizować stanowisko pracy, w tym dobrać środki ochrony indywidualnej,

przygotować niezbędne odczynniki,

przygotować sprzęt do analizy objętościowej,

rozcieńczyć otrzymaną próbkę w kolbie miarowej wodą destylowaną do kreski,
wymieszać,

dodać do trzech kolb stożkowych po jednej pipecie roztworu badanego i po 1 cm

roztworu K

CrO

miareczkować roztworem AgNO

do wystąpienia czerwonobrunatnego zabarwienia

roztworu nie znikającego przez ok. 20 s,

zapisać równanie reakcji,

obliczyć zawartość jonów chlorkowych w próbce,

10)

zapisać przebieg ćwiczenia w dzienniku laboratoryjnym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia praktyczne,

−

tekstu przewodniego.

Środki dydaktyczne:

−

sprzęt do analizy objętościowej: biureta o pojemności 50 cm

, pipeta o pojemności 25 cm

i o pojemności 1 cm

, kolba miarowa o pojemności 250 cm

, kolby stożkowe o pojemności

250 cm

−

odczynniki: roztwór AgNO

o stężeniu 0,1 mol/dm

, 5% roztwór K

CrO

−

badana próbka.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.7.

Ilościowe metody instrumentalne

5.7.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oznacz zawartość żelaza(III) w próbce metodą spektrofotometryczną z zastosowaniem

kompleksów rodankowych.

Wskazówki do realizacji
Wykonując ćwiczenie uczniowie powinni zwrócić szczególną uwagę na kolejność

dodawania odczynników. Wynik analizy zależy od staranności w sporządzenia roztworów
wzorcowych i od jakości sporządzanego wykresu krzywej wzorcowej. Wykres uczniowie
mogą wykonywać na papierze milimetrowym lub z zastosowaniem programu Excel.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

przygotować niezbędne odczynniki,

zapoznać się z obsługą spektrofotometru,

przygotować sprzęt i aparaturę,

wlać do kolb miarowych o pojemności 100 cm

wzorcowy roztwór żelaza(III) w ilości

wskazanej w kolumnie 2 i uzupełnić wodą destylowaną do kreski,

przygotować 6 kolb stożkowych i opisać je kolejno cyframi 1–4 oraz próba badana
i odnośnik,

przelać do kolb stożkowych przygotowane wzorce roztworu żelaza(III), do próby badanej
roztwór żelaza(III) wlewa nauczyciel,

odmierzyć do każdej kolby po 10 cm

roztworu HCl, 0,5 cm

i zamieszać,

dodać do każdej kolby po upływie 5 minut po 5 cm

roztworu rodanku potasowego

(KSCN) i ponownie roztwór zamieszać,

zmierzyć dwukrotnie absorbancję na spektrofotometrze przy długości fali 480 nm wobec
odnośnika,

10)

zanotować wyniki, obliczyć wartość średnią absorbancji,

próba

Fe(III) 0,1

mg/cm

(cm

)

Woda

dest.

(cm

)

HCl

(cm

)

(cm

)

KSCN

(cm

)

Fe(III)

(mg/100cm

)

śr

odnośnik

100

0,5

0,3

do 100

0,5

0,03

0,7

do 100

0,5

0,07

1,2

do 100

0,5

0,12

2,0

do 100

0,5

0,20

próba badana

0,5

11)

narysować krzywą kalibracyjną (należy posłużyć się średnią wartością zmierzonej
absorbancji),

12)

odczytać z krzywej wartość stężenia żelaza(III) w próbie badanej (mg/100 cm

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia praktyczne,

−

tekstu przewodniego.

Środki dydaktyczne:

−

sprzęt laboratoryjny: kolby miarowe o pojemności 100 cm

– 4 szt., pipety wielomiarowa

o pojemności 10 cm

i 2 cm

, kolby stożkowe – 6 szt., o pojemności 150 cm

, lejek

szklany, tryskawka,

−

spektrofotometr z instrukcją obsługi, kuwety o grubości 1 cm,

−

odczynniki: woda destylowana, roztwór 3% H

, roztwór HCl (1:1), wzorcowy roztwór

Fe(III) 0,1 mg/cm

, roztwór 10% KSCN,

−

papier milimetrowy lub komputer z programem Excel.

Ćwiczenie 2

Oznacz zawartość wodorotlenku sodu w badanej próbce metodą miareczkowania

konduktometrycznego.

Wskazówki do realizacji
Uczniowie przed przystąpieniem do ćwiczenia powinni przypomnieć sobie sposób

miareczkowania alkacymetrycznego wobec wskaźników. Nauczyciel w trakcie wykonywania
ćwiczeń powinien zwrócić uwagę na sposób podłączenia przez uczniów aparatury. W razie
potrzeby nauczyciel powinien udzielić uczniom wskazówek jak sporządzać wykres
miareczkowania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

przygotować niezbędne odczynniki,

zapoznać się z obsługą konduktometru,

przygotować sprzęt i aparaturę,

rozcieńczyć otrzymaną próbkę w kolbie miarowej o pojemności 100 cm

wodą

destylowaną do kreski, wymieszać,

ustawić zlewkę (o pojemności 250 cm

zwierającą badany roztwór) na mieszadle

magnetycznym, włożyć pręcik magnetyczny i dodać za pomocą pipety 10 cm

badanego

roztworu,

zamocować naczynko konduktometryczne w łapie i opuścić tak, aby mieszadełko go nie
potrącało,

dodać do roztworu z cylindra miarowego taką objętość wody destylowanej, aby elektroda
konduktometryczna zanurzona była do poziomu określonego w instrukcji użytkowania
konduktometru,

włączyć przyrząd, uruchomić mieszadło i odczytać wartość konduktancji,

miareczkować roztwór w zlewce roztworem HCl, dodając titrant porcjami po 0,2 cm

10)

wymieszać po dodaniu każdej porcji odczynnika miareczkującego roztwór i zapisać
odczytaną wartość konduktancji,

11)

miareczkować roztwór tak długo, aż przewodnictwo osiągnie wartość większą od
początkowej,

12)

miareczkowanie powtórzyć, zwracając uwagę na to, żeby ilość dodanej wody
destylowanej była taka sama jak w pierwszym oznaczeniu, a naczynko
konduktometryczne było przed kolejnym zanurzeniem opłukane wodą destylowaną,

13)

zapisać wyniki miareczkowania konduktometrycznego w tabeli,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

l.p

Objętość titranta V

HCl

[cm

]

Konduktancja odczytana λ [mS]

0,2

........

14)

wykreślić krzywą miareczkowania, odkładając na osi X objętość kwasu solnego, a na osi
Y wartość konduktancji λ,

15)

wyznaczyć z wykresu PK miareczkowania i odczytać objętość roztworu HCl
odpowiadającą punktowi końcowemu miareczkowania,

16)

zapisać równanie reakcji,

17)

obliczyć gramową zawartość wodorotlenku sodu w próbce, wzorując się na obliczeniach
z ćwiczenia 1 w rozdziale 4.3.3. poradnika dla ucznia,

18)

zapisać przebieg ćwiczenia w dzienniku laboratoryjnym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia praktyczne,

−

tekstu przewodniego.

Środki dydaktyczne:

−

sprzęt laboratoryjny: kolba miarowa o pojemności 100 cm

, pipeta o pojemności 10 cm

biureta o pojemności 25 cm

, zlewka o pojemności 150 cm

, lejek szklany, pręcik

magnetyczny, tryskawka,

−

mianowany roztwór HCl o stężeniu 1,00 mol/dm

−

konduktometr z instrukcją obsługi, czujnik konduktometryczny,

−

mieszadło magnetyczne,

−

dziennik labolatoryjny.

Ćwiczenie 3

Zmierz pH roztworów: Na

, NH

3aq

, NH

Cl, CH

COOH.

Wskazówki do realizacji
Nauczyciel powinien zwrócić uwagę uczniom na konieczność obsługi pH- metru zgodnie

z instrukcją obsługi oraz na właściwe posługiwanie się elektrodą kombinowaną, w tym na
sposób jej przechowywania. Pomiary pH uczniowie mogą wykonywać w grupach badając
różne roztwory dobrane przez nauczyciela.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

przygotować niezbędne odczynniki,

przygotować sprzęt i aparaturę,

zbadać papierkiem wskaźnikowym przybliżoną wartość pH pierwszego z badanych
roztworów,

wybrać po dwa roztwory buforowe tak, by jeden miał niższą, a drugi wyższą wartość pH
od roztworu badanego,

połączyć elektrodę kombinowaną z pehametrem,

włączyć przyrząd i wykalibrować go na dwa roztwory buforowe zgodnie z instrukcją
obsługi,

wlać roztwór badany do zlewki o pojemności 50 cm

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zanurzyć elektrodę kombinowaną do roztworu i odczytać wartości pH,

powtórzyć czynności 4–10 dla każdego badanego roztworu,

10)

zapisać wyniki pomiarów w dzienniku laboratoryjnym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia praktyczne,

−

tekstu przewodniego.

Środki dydaktyczne:

−

sprzęt laboratoryjny: zlewki o pojemności 50 cm

, tryskawka,

−

zestaw roztworów buforowych papierki wskaźnikowe,

−

pehametr z instrukcją obsługi, elektroda kombinowana,

−

cztery roztwory badane każdy o stężeniu 0,1 mol/dm

Ćwiczenie 4

Oznacz zawartość kwasu solnego w badanej próbce metod miareczkowania

potencjometrycznego.

Wskazówki do realizacji
Uczniowie przed przystąpieniem do ćwiczenia powinni przypomnieć sobie sposób

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko pracy, w tym środki ochrony indywidualnej,

przygotować niezbędne odczynniki,

przygotować sprzęt i aparaturę,

rozcieńczyć otrzymaną próbkę w kolbie miarowej o pojemności 100 cm

wodą

destylowaną do kreski, wymieszać,

włożyć pręcik magnetyczny do wysokiej, wąskiej zlewki o pojemności 150 cm

i dodać

za pomocą pipety 10 cm

badanego roztworu,

rozcieńczyć roztwór w zlewce wodą do objętości ok. 100 cm

ustawić zlewkę na mieszadle magnetycznym,

połączyć elektrodę kombinowaną z pehametrem i zanurzyć do roztworu,

włączyć przyrząd, uruchomić mieszadło i odczytać wartość potencjału,

10)

dodawać z biurety, uprzednio przepłukanej i napełnionej roztworem wodorotlenku sodu,
po 0,5 cm

titranta,

11)

mieszać roztwór przez około 2 minuty, a następnie po wyłączeniu mieszadła, zmierzyć
potencjał i zapisać odczytaną wartość potencjału po dodaniu każdej porcji odczynnika
miareczkującego,

12)

zmniejszyć objętości dodawanych porcji roztworu wodorotlenku sodu do 0,1–0,2 cm

z chwilą zwiększania się wartości potencjału,

13)

zakończyć miareczkowanie, gdy po dużym skoku potencjału, kolejne porcje odczynnika
dają tylko niewielkie i równe przyrosty potencjału,

14)

zapisać w tabeli wyniki pomiarów i dokonać obliczeń wielkości wskazanych w tabeli:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Obliczyć

L.p.

Objętość titranta

NaOH

[cm

]

Wartość potencjału

E [mV]

∆V

∆E

∆E/∆V

15)

wykreślić krzywą miareczkowania, odkładając na osi X objętość roztworu wodorotlenku
sodu, a na osi Y – wartość potencjału

16)

sporządzić wykres zależności ∆E/∆V = f(V),

17)

wyznaczyć z wykresów PK miareczkowania (metodą graficzną oraz pierwszej
pochodnej) i odczytać objętość roztworu NaOH odpowiadającą punktowi końcowemu
miareczkowania,

18)

zapisać równanie reakcji,

19)

obliczyć zawartość kwasu solnego w próbce, wzorując się na ćwiczeniu 2 z rozdziału
4.3.2 poradnika dla ucznia,

20)

zapisać przebieg ćwiczenia w dzienniku laboratoryjnym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia praktyczne,

−

tekstu przewodniego.

Środki dydaktyczne:

−

sprzęt laboratoryjny: kolba miarowa o pojemności 100 cm

, pipeta o pojemności 10 cm

biureta o pojemności 25 cm

, zlewka o pojemności 150 cm

, lejek szklany, pręcik

magnetyczny, tryskawka,

−

mianowany roztwór NaOH o stężeniu 0,100 mol/dm

−

pehametr z instrukcją obsługi, elektroda kombinowana,

−

mieszadło magnetyczne.

Ćwiczenie 5

Oznacz % zawartość kwasu ortofosforowego(V) w Coca–Coli metodą miareczkowania

pehametrycznego. Oblicz zawartość kwasu w próbce, uwzględniając, że 1 cm

roztworu

NaOH o stężeniu 0,100 mol/dm

odpowiada 4,8998 mg kwasu ortofosforowego(V).

Wskazówki do realizacji
Uczniowie przed przystąpieniem do ćwiczenia powinni przypomnieć sobie sposób

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

zorganizować stanowisko pracy, w tym zgromadzić środki ochrony indywidualnej
zgodnie z kartami charakterystyk substancji niebezpiecznych,

przygotować niezbędne odczynniki,

odważyć dokładnie ok. 50 g Coca–Coli w wysokiej, wąskiej zlewce o pojemności
150 cm

podgrzewać delikatnie roztwór, aż do usunięcia ditlenku węgla, a następnie ostudzić pod
przykryciem,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

przygotować aparaturę:

−

włączyć pehametr do pomiarów pH, wykalibrować przyrząd nalewając do zlewki
około 50 cm

buforu,

−

ostrożnie wrzucić pręcik magnetyczny i zanurzyć elektrodę kombinowaną,

−

włączyć mieszadło na kilka minut,

−

po wyłączeniu mieszadła ustawić wskazania pehametru na pH = 4,00 przy pomocy
pokrętła kalibracji, (położenia tego pokrętła nie zmieniać w trakcie pomiarów),

dodać do ostudzonego roztworu 25 cm

wody destylowanej, włożyć pręcik magnetyczny

i zanurzyć elektrodę kombinowaną,

miareczkować roztworem NaOH dodając go po 0,1 cm

po dodaniu każdej porcji

odczynnika miareczkującego mieszać roztwór przez 2–3 minuty i zapisać odczytaną
wartość pH,

przerwać miareczkowanie, w momencie jeżeli pH roztworu będzie zasadowe, a zmiany
pH będą małe,

zapisać w tabeli wyniki pomiarów i dokonać obliczeń wielkości wskazanych w tabeli:

l.p.

Objętość titranta

NaOH

[cm

]

Wartość pH

l.p.

Objętość titranta

NaOH

[cm

]

Wartość pH

....

.. n

10)

wykreślić krzywą miareczkowania, odkładając na osi X objętość roztworu wodorotlenku
sodu, a na osi Y wartość pH

11)

sporządzić wykres zależności pH = f(V), wykres przeanalizować porównując go
z wykresem na rysunku 12 z Poradnika dla ucznia,

12)

wyznaczyć z wykresu PK miareczkowania metodą graficzną i odczytać objętość
roztworu NaOH odpowiadającą punktowi końcowemu miareczkowania, przy drugim
przegięciu krzywej miareczkowania,

13)

obliczyć zawartość kwasu ortofosforowego(V) w Coca–Coli,

14)

zapisać przebieg ćwiczenia w dzienniku laboratoryjnym.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

−

ćwiczenia praktyczne,

−

metoda projektów,

−

tekstu przewodniego.

Środki dydaktyczne:

−

sprzęt laboratoryjny: kolba miarowa o pojemności 100 cm

, pipeta o pojemności 10 cm

biureta o pojemności 25 cm

, zlewka o pojemności 150 cm

, lejek szklany, pręcik

magnetyczny, tryskawka,

−

mianowany roztwór NaOH o stężeniu 0,1000 mol/dm

−

pehametr z instrukcją obsługi, bufor o pH = 4,00,

−

elektroda kombinowana,

−

mieszadło magnetyczne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA

Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego

TEST 1

Test dwustopniowy do jednostki modułowej „Wykonywanie podstawowych
analiz ilościowych”

Test składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru, z których:

−−−−

zadania 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 13, 14, 16, 18, 20 są z poziomu podstawowego,

−−−−

zadania 9, 10, 12, 15, 17, 19 są z poziomu ponadpodstawowego.

Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt

Za każdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak

uczeń otrzymuje 0 punktów.

Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzymuje następujące
oceny szkolne:

−

dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 9 zadań z poziomu podstawowego,

−

dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 12 zadań z poziomu podstawowego,

−

dobry – za rozwiązanie 15 zadań, w tym co najmniej 2 z poziomu ponadpodstawowego,

−

bardzo dobry – za rozwiązanie 18 zadań, w tym 5 z poziomu ponadpodstawowego.

Klucz odpowiedzi: 1. a, 2. d, 3. d, 4. a, 5. b, 6. c, 7. b, 8. a, 9. d, 10. c, 11. b,

12. b, 13. c, 14. a, 15. b, 16. b, 17. d, 18. c, 19. b, 20. a.

Plan testu

zad.

Cel operacyjny

(mierzone osiągnięcia ucznia)

Kategoria

celu

Poziom

wymagań

Poprawna

odpowiedź

Wymienić źródła błędów w analizie ilościowej

Rozróżnić rodzaje próbek

Dobrać sposób przechowywania próbek
pierwotnych

Zastosować zasady przygotowania biurety do
miareczkowania

Dobrać procedurę postępowania podczas mycia
biuret

Opisać czystość substancji stosowanych jako
titranty

Dobrać sprzęt do sporządzania roztworów
o dokładnym stężeniu

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Obliczyć liczbę moli substancji potrzebnej do
sporządzenia określonej objętości roztworu
o danym stężeniu molowym

Zaproponować wskaźnik do miareczkowania
alkacymetrycznego

10 Zastosować zasady doboru biurety

11 Obliczyć stężenie molowe titranta

12 Określić rolę nadtlenku wodoru w reakcjach

redoks

13 Wyjaśnić termin analiza kompleksometryczna

14 Obliczyć zawartość magnezu w próbce

oznaczanej kompleksometrycznie

15 Dobrać zakres długość fali do oznaczeń

absorpcjometrycznych

16 Rozpoznać elektrody do pomiarów

potencjometrycznych

17 Dobrać metodę oznaczania ilościowego

w zależności od składu roztworu

18 Rozpoznać krzywe miareczkowań

instrumentalnych

19 Rozpoznać rodzaj zagrożeń czynnikami

chemicznymi

20 Dobrać sposób przechowywania niebezpiecznych

substancji

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z wyprzedzeniem co najmniej
jednotygodniowym.

Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.

Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań zawartych w zestawie oraz z zasadami punktowania.

Przygotuj odpowiednią liczbę testów.

Zapewnij samodzielność podczas rozwiązywania zadań.

Przed rozpoczęciem testu przeczytaj uczniom instrukcję dla ucznia.

Zapytaj, czy uczniowie wszystko zrozumieli. Wszelkie wątpliwości wyjaśnij.

Nie przekraczaj czasu przeznaczonego na test.

Kilka minut przed zakończeniem testu przypomnij uczniom o zbliżającym się czasie
zakończenia udzielania odpowiedzi.

Instrukcja dla ucznia

Przeczytaj uważnie instrukcję.

Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.

Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi.
Tylko jedna jest prawidłowa.

Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce
znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.

Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

Na rozwiązanie testu masz 45 minut.

Powodzenia!

Materiały dla ucznia:

−−−−

instrukcja,

−−−−

zestaw zadań testowych,

−−−−

karta odpowiedzi.

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

Najpoważniejsze źródło błędów w analizie ilościowej to etap
a)

pobierania i przygotowania próbek.

przechowywania próbek.

mianowanie roztworów.

wykonania pomiarów.

Z różnych worków dużej partii nawozu, pobrano 40 próbek po 0,5 kg każda. Pobrany
nawóz zmieszano uzyskując
a)

próbki analityczne.

próbki pierwotne.

próbki średnie.

próbę ogólną.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Pobieranie i przechowywanie próbek wody wymaga stosowania określonych normami
procedur. Niezgodne z procedurami jest następujące postępowanie, gdy
a)

próbki przechowywano przez tydzień w temperaturze pokojowej.

naczynia do poboru przepłukano analizowaną wodą.

próbki opisano – data, miejsce i godzina poboru.

próbki do poszczególnych oznaczeń utrwalono.

Bezpośrednio przed napełnieniem biurety titrantem należy ją przemyć
a)

roztworem badanym.

wodą destylowaną.

alkoholem.

titrantem.

W celu usunięcia tłustych zanieczyszczeń ze szklanych naczyń miarowych należy jako
środka myjącego użyć
a)

chromiankę, którą następnie wylać do zlewu, wypłukać wodą wodociągową
a następnie destylowaną, pozostawić do wyschnięcia.

detergent, wypłukać wodą wodociągową a następnie destylowaną, pozostawić do
wyschnięcia.

detergent, wypłukać wodą wodociągową następnie destylowaną, wstawić do gorącej
suszarki do wyschnięcia.

detergent, wypłukać wodą wodociągową a następnie acetonem, wstawić do gorącej
suszarki do wyschnięcia.

Do sporządzania roztworów mianowanych należy użyć substancje oznaczone jako
a)

techn.

cz.

cz.d.a

cz.ch.

Do sporządzenia 500 cm

roztworu o stężeniu 0,100 mol/dm

należy zastosować

kolbę Erlenmayera.

cylinder miarowy.

kolbę miarową.

zlewkę wysoką.

Roztwór AgNO

o dokładnym stężeniu można sporządzić z fabrycznie przygotowanych

odważek analitycznych zawierających 0,05 mola AgNO

. Aby otrzymać 500 cm

roztworu o stężeniu 0,100 mol/dm

należy użyć

1 odważkę.

2 odważki.

3 odważki.

4 odważki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W punkcie równoważnikowym miareczkowania kwasu octowego zasadą sodową,
powstaje sól hydrolizująca z odczynem zasadowym. W tym przypadku, jako wskaźnik
powinien być zastosowany

Wskaźnik

Zakres pH, w którym wskaźnik zmienia barwę

a) Oranż metylowy

3,1–4,4

b) Czerwień metylowa

4,2–6,2

c) Błękit bromotymolowy

6,7–7,6

d) Fenoloftaleina

8,0–10,0

10.

Miareczkowano różne próbki kwasu octowego stosując biuretę o pojemności 50 cm

Biureta o tej pojemności została dobrana prawidłowo w przypadku, jeżeli objętość
titranta wyniosła
a)

10,0 cm

20,5 cm

35, 8 cm

49,5, cm

11.

Na zobojętnienie 15 cm

roztworu NaOH o stężeniu 0,2 mol/dm

zużyto 30 cm

roztworu

kwasu solnego (HCl)). Stężenie titranta wynosiło
a)

0,2 mol/dm

0,1 mol/dm

0,02 mol/dm

0,01 mol/dm

12.

Nadtlenek wodoru H

w przedstawionych równaniami reakcjach pełni następujące role

2MnO

+ 5H

+ 6H

→

2Mn

+ 5O

+ 8H

+ H

+ 2H

→

+ H

w pierwszej i drugiej jest titrantem.

w pierwszej i drugiej jest substancją badaną.

w pierwszej jest titrantem, a w drugiej – substancją badaną.

w pierwszej jest substancją badaną, a w drugiej – titrantem.

13.

Termin analiza kompleksometryczna oznacza, że
a)

wykonywana jest analiza ilościowa i jakościowa badanej próbki

wykonywana jest analiza ilościowa wszystkich składników próbki.

oznaczane są kationy metali z zastosowaniem EDTA jako titranta.

analityk wykonuje badanie począwszy od pobrania próbek aż do oceny produktu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14.

Na zmiareczkowanie magnezu wobec czerni eriochromowej T w 200 cm

wody zużyto

40,0 cm

roztworu EDTA o stężeniu 0,02 mol/dm

Zawartość magnezu w 1 dm

wody

wynosi

= 24 g/mol

0,0960 g.

0,0192 g.

0,1920 g.

0, 9600 g.

15.

Związki miedzi, o zabarwieniu niebieskim, oznacza się absorpcjometrycznie w zakresie
promieniowania
a)

UV.

VIS.

IR.

UV i VIS.

16.

Na rysunku przedstawiona jest elektroda
a)

uniwersalna.

kalomelowa.

kombinowana.

chlorosrebrowa.

17.

Zawartość jonów fluorkowych w kwaśnych ściekach, zawierających duże ilości jonów
Cl

i SO

, można bez rozdziału składników, oznaczyć

konduktometrycznie – miareczkując roztworem AgNO

argentometrycznie – miareczkując roztworem AgNO

wobec K

CrO

jako

wskaźnika.

potencjometrycznie – z zastosowaniem drutu srebrnego jako elektrody
wskaźnikowej.

potencjometrycznie – z zastosowaniem elektrody fluorkowej jako elektrody
wskaźnikowej.

18.

Poniższy wykres przedstawia
a)

miareczkowanie pehametryczne.

miareczkowanie
potencjometryczne.

miareczkowanie
konduktometryczne.

spektrofotometryczną krzywą
wzorcową.

obj

ść

titranta [ml]

[

EDTA

· C

EDTA

· M

· 5

1000

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

19.

Poniższy opis manganianu(VII) potasu w karcie charakterystyki tej substancji informuje,
że KMnO

powinien być oznakowany jako

ie wykonywać prac z otwartym ogniem, nie palić, nie używać narzędzi iskrzących i odzieży z tkanin

ppodatnych na elektryzację, chronić pojemniki przed nagrzaniem, instalować urządzenia elektryczne
w wykonaniu przeciwwybuchowym. Unikać kontaktów z palnymi i redukującymi substancjami

20.

Roztwór KMnO

powinien być przechowywany

pod zamknięciem, w szczelnym opakowaniu chroniąc od światła, z dala od źródeł
ognia i ciepła.

pod dygestorium, w butelce z ciemnego szkła w obecności, np. sodu zanurzonego
w nafcie.

w opakowaniu z tworzywa sztucznego, na półce stołu laboratoryjnego.

w szczelnej butelce z ciemnego szkła, na półce stołu laboratoryjnego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ...........................................................................................................

Wykonywanie podstawowych analiz ilościowych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

TEST 2

Test dwustopniowy do jednostki modułowej „Wykonywanie podstawowych
analiz ilościowych”

Test składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru, z których:

−−−−

zadania 1, 2, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20 są z poziomu podstawowego,

−−−−

zadania 3, 8, 9, 12, 19 są z poziomu ponadpodstawowego.

Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt

Za każdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak

uczeń otrzymuje 0 punktów.

Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzymuje następujące
oceny szkolne:

−−−−

dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 9 zadań z poziomu podstawowego,

−−−−

dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 12 zadań z poziomu podstawowego,

−−−−

dobry – za rozwiązanie 16 zadań, w tym co najmniej 2 z poziomu ponadpodstawowego,

−−−−

bardzo dobry – za rozwiązanie 18 zadań, w tym 4 z poziomu ponadpodstawowego.

Klucz odpowiedzi: 1. b, 2. d, 3. b, 4. c, 5. c 6. c, 7. a, 8. a, 9. b, 10. c, 11. a,

12. d, 13. c, 14. b, 15. b, 16. d, 17. c, 18. d, 19. d, 20. d.

Plan testu

zad.

Cel operacyjny

(mierzone osiągnięcia ucznia)

Kategoria

celu

Poziom

wymagań

Poprawna

odpowiedź

Określić warunki zastosowania reakcji
chemicznych w analizie ilościowej

Rozróżnić rodzaje próbek

Rozpoznać sposób utrwalania próbek pierwotnych

Dobrać sprzęt miarowy do prowadzenia analizy
ilościowej

Zastosować zasady przygotowania biurety do
miareczkowania

Opisać czystość substancji stosowanych jako
odważki analityczne

Zastosować zasady prawidłowego
miareczkowania

Rozróżnić metody analizy chemicznej

Ocenić warunki prowadzenia analiz
objętościowych

10 Przeliczyć jednostki masy

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11 Obliczyć ilość moli titranta w roztworze o danym

stężeniu molowym

12 Określić rolę nadtlenku jako utleniacza/reduktora

wodoru w reakcjach redoks

13 Sklasyfikować roztwory stosowane w jodometrii

14 Wymienić środowisko rekcji w oznaczaniu

chlorków metodą Mohra

15 Rozpoznać elektrody do pomiarów

potencjometrycznych

16 Dobrać roztwór buforowy do pomiaru pH

17 Odczytać na wykresie SEM = f(V) punkt końcowy

miareczkowania

18 Porównać wykresy stosowane w analizach

instrumentalnych

19 Scharakteryzować rodzaj zagrożeń czynnikami

chemicznymi

20 Dobrać środki ochrony indywidualnej przy pracy

z K

CrO

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z wyprzedzeniem co najmniej
jednotygodniowym.

Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.

Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań zawartych w zestawie oraz z zasadami punktowania.

Przygotuj odpowiednią liczbę testów.

Zapewnij samodzielność podczas rozwiązywania zadań.

Przed rozpoczęciem testu przeczytaj uczniom instrukcję dla ucznia.

Zapytaj, czy uczniowie wszystko zrozumieli. Wszelkie wątpliwości wyjaśnij.

Nie przekraczaj czasu przeznaczonego na test.

Kilka minut przed zakończeniem testu przypomnij uczniom o zbliżającym się czasie
zakończenia udzielania odpowiedzi.

Instrukcja dla ucznia

Przeczytaj uważnie instrukcję.

Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.

Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi.
Tylko jedna jest prawidłowa.

Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.

Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

Na rozwiązanie testu masz 45 minut.

Powodzenia!

Materiały dla ucznia:

−−−−

instrukcja,

−−−−

zestaw zadań testowych,

−−−−

karta odpowiedzi.

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

Reakcje chemiczne mogą być zastosowane w objętościowej analizie ilościowej, tylko
w takim przypadku, jeżeli
a)

produktem reakcji jest barwna substancja.

substraty reaguję ze sobą stechiometrycznie.

w wyniku reakcji nie tworzą się związki kompleksowe.

powstałe produkty nie ulegają hydrolizie w wodnym środowisku reakcji.

Pobrano 12 próbek nawozu po 1 kg każda. Próbki te wymieszano, a następnie metodą
ćwiartowania uzyskano 0,75 kg nawozu. Tak sporządzana mieszanina to
a)

próba ogólna.

próbka do badań.

próbka analityczna.

próbka laboratoryjna.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Do utrwalania pobranych próbek nie jest stosuje się
a)

zamrażania.

ogrzewania.

liofilizacji.

stabilizatorów.

Do odmierzenia i przeniesienia 25,0 cm

badanej próbki należy zastosować

kolbę miarową.

cylinder miarowy.

pipetę jednomiarową.

pipetę wielomiarową.

Titrant z przemywania biurety należy
a)

zużyć do następnego miareczkowania.

przelać z powrotem do butelki.

zagospodarować jako odpad.

wylać do zlewu.

Odważki analityczne zawierają substancje oznaczone jako
a)

techn.

cz.

cz.d.a

cz.ch.

Do miareczkowania wykorzystana była biureta o pojemności 25 cm

Błędu

miareczkowania nie popełniono, jeżeli
a)

na zmiareczkowanie zużyto 19,5 cm

titranta.

miareczkowanie rozpoczęło od poziomu 1 cm

zużyto 35 cm

titranta, napełniając biuretę dwukrotnie.

w biurecie w trakcie miareczkowania pozostawiono lejek.

Proces polegający na wydzieleniu z miareczkowanego roztworu trudnorozpuszczalnego
związku, w wyniku dodania odczynnika strącającego to
a)

analiza wagowa.

analiza kroplowa.

miareczkowanie pośrednie.

miareczkowanie strącające.

W toku wykonywania analiz jakościowych najkorzystniej jest, jeżeli

punkt końcowy

miareczkowania
a)

jest mniejszy od punktu końcowego.

jest równy punktowi równoważnikowemu.

jest większy od punktu równoważnikowego.

nie pokrywa się z punktem równoważnikowym.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10.

Do nastawiania miana kwasu solnego przygotowuje się naważki Na

. Jeżeli

w przepisie podana była informacja, że należy odważyć dokładnie ok. 400 mg sody, to
prawidłowo została przygotowana naważka o masie
a)

4,00 g.

0,492 g.

0,398 g.

0,305 g.

11.

Roztwór EDTA o dokładnym stężeniu można sporządzić z fabrycznie przygotowanych
odważek analitycznych zawierających 0,1mola EDTA. Aby otrzymać 500 cm

roztworu

o stężeniu 0,200 mol/dm

należy użyć

1 odważkę.

2 odważki.

3 odważki.

4 odważki.

12.

W niżej podanych reakcjach redoks nadtlenek wodoru pełni rolę

2MnO

+ 5H

+ 6H

→

2Mn

+ 5O

+ 8H

+ H

+ 2H

→

+ H

reduktora.

utleniacza.

w pierwszej utleniacza, a w drugiej reduktora.

w pierwszej reduktora, a w drugiej utleniacza.

13.

Roztworami mianowanymi stosowanymi w jodometrii są
a)

jod i jodek potasu.

siarczan(VI) sodu i jod.

tiosiarczan(VI) sodu i jod.

tiosiarczan(VI) sodu i jodek potasu.

14.

Roztwory chlorków oznaczane metodą Mohra muszą mieć odczyn
a)

kwaśny.

obojętny.

zasadowy.

lekko kwaśny.

15.

Przedstawiona elektroda służy do oznaczania stężenia jonów

srebrowych.

wodorowych.

chlorkowych.

fosforanowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16.

W przypadku pomiaru pH rozcieńczonych roztworów amoniaku, do kalibracji pH- metru,
należy zastosować roztwór buforowy

Rodzaj roztworu buforowego

pH roztworu

szczawianowy

1,675

ftalanowy

4,001

fosforanowy

6,881

boraksowy

9,225

17.

Punkt końcowy miareczkowania, na przedstawionym wykresie wyniesie
a)

4,0 ml.

8,0 ml.

7,0 ml.

12,0 ml.

18.

Poniższy wykres przedstawia
a)

miareczkowanie
pehametryczne.

miareczkowanie
potencjometryczne.

miareczkowanie
konduktometryczne.

spektrofotometryczną
krzywą wzorcową.

19.

W karcie charakterystyki chromianu(VI) potasu, stosowanego jako wskaźnik w
argentometrii, zawarte są, między innymi, następujące informacje:

R 41

Ryzyko poważnego uszkodzenia oczu.

R 43

Może powodować uczulenie w przypadku kontaktu ze skórą.

R 50/53

Działa bardzo toksycznie na organizmy wodne; może powodować długo utrzymujące się
niekorzystne zmiany w środowisku wodnym.

Informacjom tym odpowiada symbol ostrzegawczy

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

20.

Przy pracy z K

CrO

należy zastosować jako środki ochrony indywidualnej

rękawice ochronne.

rękawice gumowe, maskę przeciwpyłową.

rękawice lateksowe, fartuch ochronny gumowy.

rękawice chroniące przed chemikaliami, okulary typu gogle.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ..................................................................................................................

Wykonywanie podstawowych analiz ilościowych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7. LITERATURA

Ciesielski W., Zakrzewski R., Skrzypek S.: Laboratorium analizy instrumentalnej. WUŁ,
Łódź 2002

Jarosz M., Malinowska E.: Pracownia chemiczna. Analiza instrumentalna. WSiP,
Warszawa 1994

Klepaczko-Filipiak B.: Badania chemiczne. Analiza ilościowa substancji. WSiP,
Warszawa 1998

Minczewski J., Marczenko Z.: Chemia analityczna. Tom 2. Chemiczne metody analizy
ilościowej. PWN, Warszawa 2005

Rubel S.: Pracownia chemiczna. Analiza ilościowa. WSiP, Warszawa 1993

Szyszko E.: Instrumentalne metody analityczne. PZWL, Warszawa 1982

Zespół redakcyjny: Poradnik chemika analityka. Tom 1. WNT Warszawa 1994

Strona internetowa
8.

www.chem.univ.gda.pl/

www.home.agh.edu.pl

10.

www.gbcpolska.pl/sympozja/pdfy/slesin2006

11.

www. biochigen.slam.katowice.pl/