Standardele primare și secundare în chimie

Reacțiile chimice au loc în întreaga lume chiar în acest moment: în laboratoarele chimice și farmaceutice, în nenumărate unități industriale și în propriul tău corp.

O trăsătură caracteristică a tuturor reacțiilor este aceea că moleculele se combină în rapoarte molare, adică rapoarte de particule cunoscute și legate de numărul de atomi sau molecule implicate, mai degrabă decât rapoartele de masă. Acesta este cazul chiar dacă rapoartele de masă pot fi determinate în anumite reacții din greutățile moleculare individuale ale particulelor constitutive.

Titrarea este un proces folosit adesea pentru a regla o reacție chimică a unei soluții. Acest proces se bazează pe substanțele și compușii care sunt numiți aici substanțe standard primare.

Ce este evaluarea?

Pot exista momente când este necesară amestecarea volumelor a două soluții de reactivi de mase cunoscute, dar se cunoaște numai concentrația molară a uneia dintre ele. Dacă știm când reacția este completă, putem folosi rapoartele molare pentru a calcula numărul de moli de produs care au fost fabricați și folosim acest număr adăugat la volumul soluției necunoscute pentru a determina concentrația molară a soluției necunoscute.

Pentru ca această metodă să fie utilă, concentrația soluției de referință (sau titrant) trebuie cunoscută foarte precis. În caz contrar, erorile din această valoare se vor propaga în erori în concentrația necunoscutului din calculele dumneavoastră.

Standardele primare și soluția standard primară

Standardele primare sunt utilizate pe scară largă în chimia analitică. În acest caz, se alege un reactiv care este ușor de cântărit, are reactivitate mică cu alte substanțe, este pur, nu își schimbă greutatea atunci când este expus la condiții umede și are o greutate echivalentă mare. Există caracteristici care, la alegerea unei substanțe, nu sunt atât de relevante. Cele mai remarcate sunt existența substanței care este clasificată ca standard de mediu sau primar de calitate și toxicitatea sa scăzută, astfel încât pericolele utilizării acesteia scad. Câteva exemple de standarde primare sunt acizii de titrare și titrarile redox.

O soluție standard primară sau standard primar este una în care concentrația unui anumit reactiv este foarte sigură , motiv pentru care este folosit pentru a compara cu alte concentrații. Se obține dintr-o titrare standard primară a unei substanțe speciale numită, desigur, substanță standard primară.

Caracteristicile substanței standard primare

Pentru a crea un standard primar sau o substanță primară, este necesar să se dilueze această substanță în apă pură. Este ușor de imaginat cum o eroare care ar putea fi tolerată într-un experiment tipic de laborator de chimie și ar fi de fapt un rezultat excelent în acest context ar deveni inacceptabilă atunci când este necesară o precizie cu adevărat ridicată.

Există patru probleme foarte importante într-o substanță care a fost listată ca substanță standard primară. Aici sunt enumerate.

1. O substanță standard primară este pură . Dacă există impurități în solid, acest lucru va interfera cu calculul molarității soluției standard presupuse și va cauza alte probleme. O puritate de 99,9 (999 părți în 1000) este considerată acceptabilă pentru o substanță standard primară. Carbonatul de sodiu (Na2CO3 _{) este} disponibil la acest nivel de puritate .
2. O substanță standard primară este abundentă și ieftină . Multe substanțe sunt ieftine și ușor de găsit, dar puritatea lor este greu de menținut. Este cazul hidroxidului de sodiu (NaOH, numit și sodă caustică sau sodă caustică), care este o bază care poate fi folosită pentru titrarea acizilor. Soda caustică este predispusă să atragă apă din mediu în urme. Acest lucru se întâmplă și cu alte tipuri de compuși atunci când sunt utilizați.
3. O substanță standard primară are o formulă cunoscută . Unele substanțe se dizolvă în apă pentru a da un amestec de compuși înrudiți. De exemplu, atunci când acidul azotic (HNO ₃ ) se dizolvă în apă, o cantitate necunoscută de acid azot (HNO ₂ ) va fi întotdeauna prezentă în soluție, care va interacționa cu moleculele reacției în cauză, provocând eșecul procesului.
4. O substanță standard primară rămâne neschimbată în timpul cântăririi . O problemă cu care s-au confruntat oamenii de știință din timpuri imemoriale este aceea de a dezvolta sisteme de măsurare care să nu modifice cantitatea măsurată în sine. Când o substanță este cântărită, aceasta trece printr-un proces de contact fizic. Acest proces poate duce la modificări ale masei sau purității substanței, precum și la alte proprietăți fundamentale ale unei astfel de substanțe. Prin urmare, procesul la care va participa această substanță poate fi și el afectat.

Substanță și soluție etalon secundară

Substantele care nu pot fi pastrate in aer liber deoarece reactioneaza usor cu componentele aerului (O ₂ , CO ₂ , etc.) sau cu balanta la cantarire se numesc substante etalon secundare . Câteva exemple de substanțe standard secundare sunt acidul clorhidric (HCL), acidul sulfuric (H2SO4 ₎ , hidroxidul de sodiu (NaOH), hidroxidul de potasiu (KOH) și permanganatul de potasiu (KMnO4 _{) ,} printre altele.

Spre deosebire de standardul primar, un standard secundar este utilizat în chimie pentru a face analize specifice ale acestor substanțe în laboratoare. În general, nu rămâne constantă și concentrația sa scade în timp, astfel încât măsurătorile de mare precizie efectuate în timpul pregătirii nu se mențin în timp. O substanță secundară este de obicei normalizată în raport cu o normă primară.

În general, substanțe precum acidul clorhidric și acidul sulfuric nu sunt adecvate pentru utilizare ca standarde primare, deoarece nu puteți cunoaște cu exactitate nivelul de concentrație al acizilor concentrați disponibili comercial.

Cu toate acestea, se poate prepara o soluție slabă a acestor acizi cu o concentrație estimată și apoi se poate rezolva corect concentrația prin titrare cu o soluție standard primară a unei baze cum ar fi carbonatul de sodiu ( _{Na2CO3 )} .

Un standard secundar este un produs chimic sau reactiv care are anumite proprietăți. Printre acestea se numără:

• Este mai puțin stabil și mai reactiv decât standardul primar.
• Soluția dumneavoastră rămâne stabilă pentru o perioadă lungă de timp.
• Este mai puțin pur decât standardul primar.
• Este intitulat din standardul primar.

Surse

• Camacho, A. (2017). Care este soluția standard?
• Galano, A. și Rojas, A. (sf). Substante standard pentru standardizarea acizilor si bazelor .
• Helmenstime, A. (2021). Ce este un standard primar în chimie?