De primære og sekundære standarder i kemi

Kemiske reaktioner finder sted over hele verden i netop dette øjeblik: i kemiske og farmaceutiske laboratorier, i utallige industrielle faciliteter og i din egen krop.

Et karakteristisk træk ved alle reaktioner er, at molekyler kombineres i molære forhold, det vil sige forhold mellem partikler kendt og relateret til antallet af involverede atomer eller molekyler, snarere end masseforhold. Dette er tilfældet, selvom masseforholdene i visse reaktioner kan bestemmes ud fra de enkelte molekylvægte af de indgående partikler.

Titrering er en proces, der ofte bruges til at regulere en kemisk reaktion af en opløsning. Denne proces er baseret på de stoffer og forbindelser, som her kaldes primære standardstoffer.

Hvad er værdiansættelse?

Der kan være tidspunkter, hvor det er nødvendigt at blande volumen af ​​to reagensopløsninger med kendte masser, men kun den molære koncentration af en af ​​dem er kendt. Hvis vi ved, hvornår reaktionen er afsluttet, kan vi bruge molforholdene til at beregne antallet af mol produkt, der er blevet fremstillet, og bruge dette tal tilføjet til volumenet af den ukendte opløsning til at bestemme molkoncentrationen af ​​den ukendte opløsning.

For at denne metode skal være nyttig, skal koncentrationen af ​​reference- (eller titrantopløsningen) være kendt meget præcist. Ellers vil fejl i denne værdi forplante sig til fejl i koncentrationen af ​​det ukendte i dine beregninger.

De primære standarder og den primære standardløsning

Primære standarder er meget udbredt i analytisk kemi. I dette tilfælde vælges et reagens, der er let at veje, har ringe reaktivitet med andre stoffer, er rent, ikke ændrer vægt, når det udsættes for fugtige forhold, og har en høj ækvivalentvægt. Der er karakteristika, som ved valg af stof ikke er så relevante. De, der skiller sig mest ud, er eksistensen af ​​stoffet, der er klassificeret som en miljømæssig eller primær kvalitetsstandard og dets lave toksicitet, så farerne ved dets anvendelse mindskes. Nogle eksempler på primære standarder er titreringssyrer og redoxtitreringer.

En primær standardopløsning eller primær standard er en, hvor koncentrationen af ​​et bestemt reagens er meget pålidelig , hvorfor den bruges til at sammenligne med andre koncentrationer. Det opnås ved en primær standardtitrering af et særligt stof, der naturligvis kaldes primært standardstof.

Karakteristika for det primære standardstof

For at skabe en primær standard eller et primært stof er det nødvendigt at fortynde dette stof i rent vand. Det er let at forestille sig, hvordan en fejl, der kunne tolereres i et typisk kemi-laboratorieeksperiment, og i virkeligheden ville være et fremragende resultat i den sammenhæng, ville blive uacceptabel, når der kræves virkelig høj præcision.

Der er fire meget vigtige spørgsmål i et stof, der er blevet opført som et primært standardstof. Her er de listet.

1. Et primært standardstof er rent . Hvis der er urenheder i det faste stof, vil dette forstyrre beregningen af ​​molariteten af ​​den antagne standardopløsning og forårsage andre problemer. En renhed på 99,9 (999 dele i 1000) anses for acceptabel for et primært standardstof. Natriumcarbonat (Na ₂ CO ₃ ) er tilgængelig på dette renhedsniveau.
2. Et primært standardstof er rigeligt og billigt . Mange stoffer er billige og nemme at finde, men deres renhed er svær at vedligeholde. Det er tilfældet med natriumhydroxid (NaOH, også kaldet kaustisk soda eller kaustisk soda), som er en base, som kan bruges til at titrere syrer. Kaustisk soda er tilbøjelig til at tiltrække vand fra miljøet i spormængder. Dette sker også med andre typer forbindelser, når de bruges.
3. Et primært standardstof har en kendt formel . Nogle stoffer opløses i vand for at give en blanding af beslægtede forbindelser. For eksempel, når salpetersyre (HNO ₃ ) opløses i vand, vil der altid være en ukendt mængde salpetersyre (HNO ₂ ) til stede i opløsningen, som vil interagere med molekylerne i den pågældende reaktion, hvilket får processen til at mislykkes.
4. Et primært standardstof forbliver uændret under vejning . Et problem, som videnskabsmænd har stået over for siden umindelige tider, er at udvikle målesystemer, der ikke ændrer selve den målte mængde. Når et stof vejes, gennemgår det en fysisk kontaktproces. Denne proces kan føre til ændringer i stoffets masse eller renhed, såvel som andre grundlæggende egenskaber i et sådant stof. Derfor kan den proces, som dette stof vil deltage i, også blive påvirket.

Stof og sekundær standardløsning

Stoffer , der ikke kan holdes i fri luft, fordi de nemt reagerer med luftkomponenter (O ₂ , CO ₂ osv.) eller med vægten, når de vejes, kaldes sekundære standardstoffer . Nogle eksempler på sekundære standardstoffer er blandt andet saltsyre (HCL), svovlsyre (H ₂ SO ₄ ), natriumhydroxid (NaOH), kaliumhydroxid (KOH) og kaliumpermanganat (KMnO _{4 ).}

I modsætning til den primære standard bruges en sekundær standard i kemien til at lave specifikke analyser af disse stoffer i laboratorier. Generelt forbliver det ikke konstant, og dets koncentration falder med tiden, så højpræcisionsmålinger foretaget under forberedelsen opretholdes ikke over tid. Et sekundært stof er normalt normaliseret i forhold til en primær norm.

Generelt er stoffer som saltsyre og svovlsyre ikke egnede til brug som primære standarder, da man ikke nøjagtigt kan kende koncentrationsniveauet af kommercielt tilgængelige koncentrerede syrer.

Imidlertid kan man fremstille en svag opløsning af disse syrer med en estimeret koncentration og derefter opløse koncentrationen korrekt ved titrering med en primær standardopløsning af en base såsom natriumcarbonat (Na 2 _CO 3 ₎ .

En sekundær standard er et kemikalie eller et reagens, der har visse egenskaber. Blandt disse er:

• Den er mindre stabil og mere reaktiv end den primære standard.
• Din løsning forbliver stabil i lang tid.
• Den er mindre ren end den primære standard.
• Det er titlen fra den primære standard.

Kilder

• Camacho, A. (2017). Hvad er standardløsningen?
• Galano, A. og Rojas, A. (sf). Standardstoffer til standardisering af syrer og baser .
• Helmenstime, A. (2021). Hvad er en primær standard i kemi?