De primära och sekundära standarderna inom kemi

Kemiska reaktioner äger rum över hela världen just nu: i kemiska och farmaceutiska laboratorier, i otaliga industrianläggningar och i din egen kropp.

Ett karakteristiskt kännetecken för alla reaktioner är att molekyler kombineras i molära förhållanden, det vill säga förhållanden av partiklar kända och relaterade till antalet atomer eller molekyler som är involverade, snarare än massförhållanden. Detta är fallet även om massförhållandena kan bestämmas i vissa reaktioner från de individuella molekylvikterna för de ingående partiklarna.

Titrering är en process som ofta används för att reglera en kemisk reaktion av en lösning. Denna process bygger på de ämnen och föreningar som här kallas primära standardämnen.

Vad är värdering?

Det kan finnas tillfällen då det är nödvändigt att blanda volymerna av två reagenslösningar med kända massor, men endast molkoncentrationen av en av dem är känd. Om vi ​​vet när reaktionen är avslutad, kan vi använda molförhållandena för att beräkna antalet mol av produkt som har gjorts, och använda detta tal adderat till volymen av den okända lösningen för att bestämma molkoncentrationen av den okända lösningen.

För att denna metod ska vara användbar måste koncentrationen av referenslösningen (eller titrantlösningen) vara känd mycket exakt. Annars kommer fel i detta värde att spridas till fel i koncentrationen av det okända i dina beräkningar.

De primära standarderna och den primära standardlösningen

Primära standarder används i stor utsträckning inom analytisk kemi. I detta fall väljs ett reagens som är lätt att väga, har liten reaktivitet med andra ämnen, är rent, inte ändrar vikt när det utsätts för fuktiga förhållanden och har en hög ekvivalentvikt. Det finns egenskaper som, när man väljer ett ämne, inte är så relevanta. De som sticker ut mest är förekomsten av ämnet som är klassat som miljö- eller primär kvalitetsstandard och dess låga toxicitet, så att farorna med användningen minskar. Några exempel på primära standarder är titreringssyror och redoxtitreringar.

En primär standardlösning eller primär standard är en där koncentrationen av ett visst reagens är mycket tillförlitlig, vilket är anledningen till att den används för att jämföra med andra koncentrationer. Det erhålls från en primär standardtitrering av en speciell substans som naturligtvis kallas primär standardsubstans.

Egenskaper för det primära standardämnet

För att skapa en primär standard eller primär substans är det nödvändigt att späda detta ämne i rent vatten. Det är lätt att föreställa sig hur ett fel som skulle kunna tolereras i ett typiskt kemilabexperiment, och faktiskt skulle vara ett utmärkt resultat i det sammanhanget, skulle bli oacceptabelt när riktigt hög precision krävs.

Det finns fyra mycket viktiga frågor i ett ämne som har listats som ett primärt standardämne. Här är de listade.

1. Ett primärt standardämne är rent . Om det finns föroreningar i det fasta ämnet kommer detta att störa beräkningen av molariteten för den antagna standardlösningen och orsaka andra problem. En renhet på 99,9 (999 delar i 1000) anses vara acceptabel för ett primärt standardämne. Natriumkarbonat (Na ₂ CO ₃ ) är tillgänglig på denna renhetsnivå.
2. Ett primärt standardämne är rikligt och billigt . Många ämnen är billiga och lätta att hitta, men deras renhet är svår att upprätthålla. Detta är fallet med natriumhydroxid (NaOH, även kallad kaustiksoda eller kaustiksoda), som är en bas som kan användas för att titrera syror. Kaustiksoda är benäget att dra till sig vatten från miljön i spårmängder. Detta händer även med andra typer av föreningar när de används.
3. Ett primärt standardämne har en känd formel . Vissa ämnen löses i vatten för att ge en blandning av besläktade föreningar. Till exempel, när salpetersyra (HNO ₃ ) löses i vatten, kommer alltid en okänd mängd salpetersyrlighet (HNO ₂ ) att finnas i lösningen, som kommer att interagera med molekylerna i reaktionen i fråga, vilket gör att processen misslyckas.
4. Ett primärt standardämne förblir oförändrat under vägningen . Ett problem som forskare har ställts inför sedan urminnes tider är att utveckla mätsystem som inte förändrar själva den uppmätta kvantiteten. När ett ämne vägs genomgår det en process av fysisk kontakt. Denna process kan leda till förändringar i ämnets massa eller renhet, såväl som andra grundläggande egenskaper hos ett sådant ämne. Därför kan processen som detta ämne kommer att delta i också påverkas.

Ämne och sekundär standardlösning

Ämnen som inte kan hållas i det fria eftersom de lätt reagerar med luftkomponenter (O ₂ , CO ₂ etc.) eller med vågen vid vägning kallas sekundära standardämnen . Några exempel på sekundära standardämnen är bland annat saltsyra (HCL), svavelsyra (H ₂ SO ₄ ), natriumhydroxid (NaOH), kaliumhydroxid (KOH) och kaliumpermanganat (KMnO _{4 ).}

Till skillnad från den primära standarden används en sekundär standard inom kemin för att göra specifika analyser av dessa ämnen i laboratorier. I allmänhet förblir den inte konstant och dess koncentration minskar med tiden, så högprecisionsmätningar som görs under beredningen bibehålls inte över tiden. En sekundär substans normaliseras vanligtvis med avseende på en primär norm.

I allmänhet är ämnen som saltsyra och svavelsyra inte lämpliga för användning som primära standarder, eftersom du inte kan exakt veta koncentrationsnivån för kommersiellt tillgängliga koncentrerade syror.

Man kan dock framställa en svag lösning av dessa syror med en uppskattad koncentration och sedan korrekt lösa upp koncentrationen genom titrering med en primär standardlösning av en bas såsom natriumkarbonat (Na 2 _CO 3 ₎ .

En sekundär standard är en kemikalie eller reagens som har vissa egenskaper. Bland dessa finns:

• Den är mindre stabil och mer reaktiv än den primära standarden.
• Din lösning förblir stabil under lång tid.
• Den är mindre ren än den primära standarden.
• Den har titeln från den primära standarden.

Källor

• Camacho, A. (2017). Vad är standardlösningen?
• Galano, A. och Rojas, A. (sf). Standardämnen för standardisering av syror och baser .
• Helmenstime, A. (2021). Vad är en primär standard i kemi?