Les normes primaires et secondaires en chimie

Des réactions chimiques ont lieu partout dans le monde en ce moment même : dans les laboratoires chimiques et pharmaceutiques, dans d’innombrables installations industrielles et dans votre propre corps.

Une caractéristique de toutes les réactions est que les molécules se combinent dans des rapports molaires, c’est-à-dire des rapports de particules connus et liés au nombre d’atomes ou de molécules impliqués, plutôt que des rapports de masse. C’est le cas même si les rapports de masse peuvent être déterminés dans certaines réactions à partir des poids moléculaires individuels des particules constitutives.

Le titrage est un processus souvent utilisé pour réguler une réaction chimique d’une solution. Ce processus est basé sur les substances et les composés qui sont appelés ici substances étalons primaires.

Qu’est-ce que la valorisation ?

Il peut arriver qu’il soit nécessaire de mélanger les volumes de deux solutions de réactifs de masses connues, mais que seule la concentration molaire de l’une d’elles soit connue. Si nous savons quand la réaction est terminée, nous pouvons utiliser les rapports molaires pour calculer le nombre de moles de produit qui ont été faites, et utiliser ce nombre ajouté au volume de la solution inconnue pour déterminer la concentration molaire de la solution inconnue.

Pour que cette méthode soit utile, la concentration de la solution de référence (ou titrant) doit être connue très précisément. Sinon, les erreurs dans cette valeur se propageront en erreurs dans la concentration de l’inconnu dans vos calculs.

Les étalons primaires et la solution étalon primaire

Les étalons primaires sont largement utilisés en chimie analytique. Dans ce cas, on choisit un réactif facile à peser, peu réactif avec d’autres substances, pur, ne changeant pas de poids lorsqu’il est exposé à des conditions humides et ayant un poids équivalent élevé. Il y a des caractéristiques qui, lors du choix d’une substance, ne sont pas si pertinentes. Ceux qui ressortent le plus sont l’existence de la substance classée comme norme de qualité environnementale ou primaire et sa faible toxicité, de sorte que les dangers de son utilisation diminuent. Quelques exemples d’étalons primaires sont les acides de titrage et les titrages redox.

Une solution étalon primaire ou étalon primaire est une solution dans laquelle la concentration d’un certain réactif est très fiable , c’est pourquoi elle est utilisée pour comparer avec d’autres concentrations. Il est obtenu à partir d’un titrage standard primaire d’une substance spéciale appelée, bien sûr, substance standard primaire.

Caractéristiques de la substance étalon primaire

Pour créer un étalon primaire ou une substance primaire, il est nécessaire de diluer cette substance dans de l’eau pure. Il est facile d’imaginer comment une erreur qui pourrait être tolérée dans une expérience typique de laboratoire de chimie, et qui serait en fait un excellent résultat dans ce contexte, deviendrait inacceptable lorsqu’une très grande précision est requise.

Il y a quatre problèmes très importants dans une substance qui a été répertoriée comme substance standard primaire. Ici, ils sont répertoriés.

1. Une substance étalon primaire est pure . S’il y a des impuretés dans le solide, cela interférera avec le calcul de la molarité de la solution standard supposée et causera d’autres problèmes. Une pureté de 99,9 (999 parties sur 1000) est considérée comme acceptable pour une substance étalon primaire. Le carbonate de sodium (Na ₂ CO ₃ ) est disponible à ce niveau de pureté.
2. Une substance étalon primaire est abondante et peu coûteuse . De nombreuses substances sont bon marché et faciles à trouver, mais leur pureté est difficile à maintenir. C’est le cas de l’hydroxyde de sodium (NaOH, aussi appelé soude caustique ou soude caustique), qui est une base qui peut être utilisée pour titrer des acides. La soude caustique a tendance à attirer l’eau de l’environnement en quantités infimes. Cela se produit également avec d’autres types de composés lorsqu’ils sont utilisés.
3. Une substance étalon primaire a une formule connue . Certaines substances se dissolvent dans l’eau pour donner un mélange de composés apparentés. Par exemple, lorsque l’acide nitrique (HNO ₃ ) se dissout dans l’eau, une quantité inconnue d’acide nitreux (HNO ₂ ) sera toujours présente dans la solution, qui interagira avec les molécules de la réaction en question, provoquant l’échec du processus.
4. Une substance étalon primaire reste inchangée pendant la pesée . Un problème auquel les scientifiques sont confrontés depuis des temps immémoriaux est celui de développer des systèmes de mesure qui ne modifient pas la grandeur mesurée elle-même. Lorsqu’une substance est pesée, elle passe par un processus de contact physique. Ce processus peut entraîner des modifications de la masse ou de la pureté de la substance, ainsi que d’autres propriétés fondamentales d’une telle substance. Par conséquent, le processus auquel cette substance participera peut également être affecté.

Substance et solution étalon secondaire

Les substances qui ne peuvent pas être conservées à l’air libre parce qu’elles réagissent facilement avec les composants de l’air (O _​​2 , CO ₂ , etc.) ou avec la balance lorsqu’elle est pesée, sont appelées substances étalons secondaires . Quelques exemples de substances standard secondaires sont l’acide chlorhydrique (HCL), l’acide sulfurique (H ₂ SO ₄ ), l’hydroxyde de sodium (NaOH), l’hydroxyde de potassium (KOH) et le permanganate de potassium (KMnO ₄ ), entre autres.

Contrairement à l’étalon primaire, un étalon secondaire est utilisé en chimie pour effectuer des analyses spécifiques de ces substances en laboratoire. En général, il ne reste pas constant et sa concentration diminue avec le temps, de sorte que les mesures de haute précision effectuées lors de la préparation ne sont pas maintenues dans le temps. Une substance secondaire est généralement normalisée par rapport à une norme primaire.

En général, les substances telles que l’acide chlorhydrique et l’acide sulfurique ne conviennent pas comme étalons primaires, car vous ne pouvez pas connaître avec précision le niveau de concentration des acides concentrés disponibles dans le commerce.

Cependant, on peut préparer une solution faible de ces acides avec une concentration estimée puis résoudre correctement la concentration par titrage avec une solution étalon primaire d’une base telle que le carbonate de sodium (Na 2 _CO 3 ₎ .

Un étalon secondaire est un produit chimique ou un réactif qui possède certaines propriétés. Parmi ceux-ci figurent :

• Il est moins stable et plus réactif que l’étalon primaire.
• Votre solution reste stable pendant une longue période.
• Il est moins pur que l’étalon primaire.
• Il est intitulé à partir de la norme primaire.

Sources

• Camacho, A. (2017). Quelle est la solution standard ?
• Galano, A. et Rojas, A. (sf). Substances étalons pour la normalisation des acides et des bases .
• En ligneHelmenstime, A. (2021). Qu’est-ce qu’un étalon primaire en chimie ?