De primære og sekundære standardene i kjemi

Kjemiske reaksjoner finner sted over hele verden akkurat i dette øyeblikk: i kjemiske og farmasøytiske laboratorier, i utallige industrianlegg og i din egen kropp.

Et karakteristisk trekk ved alle reaksjoner er at molekyler kombineres i molforhold, det vil si forhold mellom partikler kjent og relatert til antall involverte atomer eller molekyler, snarere enn masseforhold. Dette er tilfellet selv om masseforholdene kan bestemmes i visse reaksjoner fra de individuelle molekylvektene til partiklene.

Titrering er en prosess som ofte brukes til å regulere en kjemisk reaksjon av en løsning. Denne prosessen er basert på de stoffene og forbindelsene som her kalles primære standardstoffer.

Hva er verdsettelse?

Det kan være tider når det er nødvendig å blande volumene til to reagensløsninger med kjente masser, men bare den molare konsentrasjonen til en av dem er kjent. Hvis vi vet når reaksjonen er fullført, kan vi bruke molforholdene til å beregne antall mol produkt som er laget, og bruke dette tallet lagt til volumet av den ukjente løsningen for å bestemme molkonsentrasjonen til den ukjente løsningen.

For at denne metoden skal være nyttig, må konsentrasjonen av referanse- (eller titrant)-løsningen være kjent svært nøyaktig. Ellers vil feil i denne verdien forplante seg til feil i konsentrasjonen av det ukjente i beregningene dine.

Primærstandardene og primærstandardløsningen

Primære standarder er mye brukt i analytisk kjemi. I dette tilfellet velges et reagens som er lett å veie, har liten reaktivitet med andre stoffer, er rent, ikke endrer vekt ved fuktige forhold, og som har høy ekvivalentvekt. Det er egenskaper som, når du velger et stoff, ikke er så relevante. De som skiller seg mest ut er eksistensen av stoffet som er klassifisert som en miljømessig eller primær kvalitetsstandard og dets lave toksisitet, slik at farene ved bruken reduseres. Noen eksempler på primære standarder er titreringssyrer og redokstitreringer.

En primær standardløsning eller primær standard er en der konsentrasjonen av et bestemt reagens er veldig pålitelig , og det er derfor den brukes til å sammenligne med andre konsentrasjoner. Det oppnås fra en primær standardtitrering av et spesielt stoff som selvfølgelig kalles primært standardstoff.

Egenskaper til det primære standardstoffet

For å lage en primær standard eller primær substans, er det nødvendig å fortynne dette stoffet i rent vann. Det er lett å forestille seg hvordan en feil som kan tolereres i et typisk kjemilabeksperiment, og som faktisk ville være et utmerket resultat i den sammenheng, ville bli uakseptabel når det kreves virkelig høy presisjon.

Det er fire svært viktige forhold i et stoff som har blitt oppført som et primært standardstoff. Her er de listet opp.

1. Et primært standardstoff er rent . Hvis det er urenheter i faststoffet, vil dette forstyrre beregningen av molariteten til den antatte standardløsningen og forårsake andre problemer. En renhet på 99,9 (999 deler i 1000) anses som akseptabel for et primært standardstoff. Natriumkarbonat (Na ₂ CO ₃ ) er tilgjengelig på dette nivået av renhet.
2. Et primært standardstoff er rikelig og billig . Mange stoffer er billige og enkle å finne, men renheten er vanskelig å opprettholde. Dette er tilfellet med natriumhydroksid (NaOH, også kalt kaustisk soda eller kaustisk soda), som er en base som kan brukes til å titrere syrer. Kaustisk soda er tilbøyelig til å tiltrekke seg vann fra miljøet i spormengder. Dette skjer også med andre typer forbindelser når de brukes.
3. Et primært standardstoff har en kjent formel . Noen stoffer løses opp i vann og gir en blanding av beslektede forbindelser. For eksempel, når salpetersyre (HNO ₃ ) løses opp i vann, vil det alltid være en ukjent mengde salpetersyre (HNO ₂ ) tilstede i løsningen, som vil samhandle med molekylene i den aktuelle reaksjonen, og føre til at prosessen mislykkes.
4. Et primært standardstoff forblir uendret under veiing . Et problem som forskere har stått overfor siden uminnelige tider, er å utvikle målesystemer som ikke endrer selve den målte mengden. Når et stoff veies, går det gjennom en prosess med fysisk kontakt. Denne prosessen kan føre til endringer i stoffets masse eller renhet, samt andre grunnleggende egenskaper i et slikt stoff. Derfor kan også prosessen som dette stoffet vil delta i, påvirkes.

Stoff og sekundær standardløsning

Stoffer som ikke kan holdes i friluft fordi de lett reagerer med luftkomponenter (O ₂ , CO ₂ e.l.) eller med vekten når de veies, kalles sekundære standardstoffer . Noen eksempler på sekundære standardstoffer er blant annet saltsyre (HCL), svovelsyre (H ₂ SO ₄ ), natriumhydroksid (NaOH), kaliumhydroksid (KOH) og kaliumpermanganat (KMnO _{4 ).}

I motsetning til primærstandarden brukes en sekundærstandard i kjemi for å gjøre spesifikke analyser av disse stoffene i laboratorier. Generelt forblir den ikke konstant og konsentrasjonen avtar med tiden, så høypresisjonsmålinger som gjøres under forberedelsen opprettholdes ikke over tid. Et sekundært stoff er vanligvis normalisert med hensyn til en primær norm.

Generelt er stoffer som saltsyre og svovelsyre ikke egnet for bruk som primære standarder, siden du ikke kan nøyaktig vite konsentrasjonsnivået til kommersielt tilgjengelige konsentrerte syrer.

Imidlertid kan man tilberede en svak løsning av disse syrene med en estimert konsentrasjon og deretter løse konsentrasjonen korrekt ved titrering med en primær standardløsning av en base slik som natriumkarbonat (Na 2 _CO 3 ₎ .

En sekundær standard er et kjemikalie eller reagens som har visse egenskaper. Blant disse er:

• Den er mindre stabil og mer reaktiv enn den primære standarden.
• Løsningen din forblir stabil i lang tid.
• Den er mindre ren enn den primære standarden.
• Det er tittelen fra den primære standarden.

Kilder

• Camacho, A. (2017). Hva er standardløsningen?
• Galano, A. og Rojas, A. (sf). Standardstoffer for standardisering av syrer og baser .
• Helmenstime, A. (2021). Hva er en primær standard i kjemi?