Die primären und sekundären Standards in der Chemie

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Überall auf der Welt finden in diesem Moment chemische Reaktionen statt: in chemischen und pharmazeutischen Labors, in unzähligen Industrieanlagen und im eigenen Körper.

Ein charakteristisches Merkmal aller Reaktionen ist, dass sich Moleküle in molaren Verhältnissen verbinden, d. h. Verhältnissen von Teilchen, die bekannt sind und sich auf die Anzahl der beteiligten Atome oder Moleküle beziehen, und nicht auf Massenverhältnisse. Dies ist der Fall, obwohl die Massenverhältnisse bei bestimmten Reaktionen aus den einzelnen Molekulargewichten der konstituierenden Partikel bestimmt werden können.

Die Titration ist ein Prozess, der häufig verwendet wird, um eine chemische Reaktion einer Lösung zu regulieren. Dieses Verfahren basiert auf den Substanzen und Verbindungen, die hier als primäre Standardsubstanzen bezeichnet werden.

Was ist Bewertung?

Es kann vorkommen, dass es notwendig ist, die Volumina zweier Reagenzlösungen bekannter Massen zu mischen, aber nur die molare Konzentration von einer von ihnen ist bekannt. Wenn wir wissen, wann die Reaktion abgeschlossen ist, können wir die Molverhältnisse verwenden, um die Anzahl der hergestellten Mole des Produkts zu berechnen, und diese Zahl zum Volumen der unbekannten Lösung addieren, um die molare Konzentration der unbekannten Lösung zu bestimmen.

Damit diese Methode nützlich ist, muss die Konzentration der Referenz- (oder Titrations-) Lösung sehr genau bekannt sein. Andernfalls werden sich Fehler in diesem Wert in Fehler in der Konzentration des Unbekannten in Ihren Berechnungen ausbreiten.

Die Primärstandards und die Primärstandardlösung

Primärstandards sind in der analytischen Chemie weit verbreitet. Dabei wird ein Reagenz gewählt, das leicht abzuwiegen ist, wenig Reaktivität mit anderen Stoffen aufweist, rein ist, bei Feuchtigkeitseinwirkung sein Gewicht nicht verändert und ein hohes Äquivalentgewicht hat. Es gibt Eigenschaften, die bei der Stoffauswahl nicht so relevant sind. Am auffälligsten sind das Vorhandensein des Stoffes, der als Umwelt- oder Primärqualitätsstandard eingestuft ist, und seine geringe Toxizität, so dass die Gefahren seiner Verwendung sinken. Einige Beispiele für Primärstandards sind Titrationssäuren und Redoxtitrationen.

Eine Primärstandardlösung oder Primärstandard ist eine Lösung, bei der die Konzentration eines bestimmten Reagenzes sehr zuverlässig ist , weshalb sie zum Vergleich mit anderen Konzentrationen verwendet wird. Er wird aus einer Primärstandard-Titration einer speziellen Substanz erhalten, die natürlich als Primärstandardsubstanz bezeichnet wird.

Eigenschaften der primären Standardsubstanz

Um einen Primärstandard oder eine Primärsubstanz herzustellen, ist es notwendig, diese Substanz in reinem Wasser zu verdünnen. Es ist leicht vorstellbar, wie ein Fehler, der in einem typischen Chemielaborexperiment toleriert werden könnte und in diesem Zusammenhang tatsächlich ein hervorragendes Ergebnis wäre, inakzeptabel wird, wenn wirklich hohe Präzision erforderlich ist.

Bei einem Stoff, der als Primärstandardstoff gelistet ist, gibt es vier sehr wichtige Aspekte. Hier sind sie aufgelistet.

  1. Eine primäre Standardsubstanz ist rein . Wenn der Feststoff Verunreinigungen enthält, stört dies die Berechnung der Molarität der angenommenen Standardlösung und verursacht andere Probleme. Eine Reinheit von 99,9 (999 Teile in 1000) gilt als akzeptabel für eine primäre Standardsubstanz. Natriumcarbonat (Na 2 CO 3 ) ist in diesem Reinheitsgrad erhältlich.
  2. Eine primäre Standardsubstanz ist reichlich vorhanden und kostengünstig . Viele Substanzen sind billig und leicht zu finden, aber ihre Reinheit ist schwer aufrechtzuerhalten. Dies ist bei Natronlauge (NaOH, auch Natronlauge oder Natronlauge genannt) der Fall, einer Base, mit der Säuren titriert werden können. Ätznatron neigt dazu, Wasser aus der Umgebung in Spurenmengen anzuziehen. Dies geschieht auch mit anderen Arten von Verbindungen, wenn sie verwendet werden.
  3. Eine primäre Standardsubstanz hat eine bekannte Formel . Einige Substanzen lösen sich in Wasser auf, um eine Mischung verwandter Verbindungen zu ergeben. Wenn sich zum Beispiel Salpetersäure (HNO 3 ) in Wasser auflöst, wird immer eine unbekannte Menge an salpetriger Säure (HNO 2 ) in der Lösung vorhanden sein, die mit den Molekülen der fraglichen Reaktion wechselwirken wird, wodurch der Prozess scheitert.
  4. Eine Primärstandardsubstanz bleibt beim Wägen unverändert . Ein Problem, mit dem Wissenschaftler seit jeher konfrontiert sind, ist die Entwicklung von Messsystemen, die die gemessene Größe selbst nicht verändern. Wenn eine Substanz gewogen wird, durchläuft sie einen Prozess des physischen Kontakts. Dieser Prozess kann zu Änderungen der Masse oder Reinheit des Stoffes sowie anderer grundlegender Eigenschaften eines solchen Stoffes führen. Daher kann auch der Prozess, an dem dieser Stoff teilnimmt, beeinflusst werden.

Substanz und sekundäre Standardlösung

Substanzen , die nicht im Freien aufbewahrt werden können , weil sie beim Wiegen leicht mit Luftbestandteilen (O 2 , CO 2 usw.) oder mit der Waage reagieren, werden sekundäre Standardsubstanzen genannt . Einige Beispiele für sekundäre Standardsubstanzen sind unter anderem Salzsäure (HCL), Schwefelsäure (H 2 SO 4 ), Natriumhydroxid (NaOH), Kaliumhydroxid (KOH) und Kaliumpermanganat (KMnO 4 ).

Im Gegensatz zum Primärstandard wird ein Sekundärstandard in der Chemie verwendet, um spezifische Analysen dieser Substanzen im Labor durchzuführen. Im Allgemeinen bleibt es nicht konstant und seine Konzentration nimmt mit der Zeit ab, sodass hochpräzise Messungen, die während der Vorbereitung durchgeführt werden, nicht über die Zeit aufrechterhalten werden. Eine Sekundärsubstanz wird normalerweise in Bezug auf eine Primärnorm normiert.

Im Allgemeinen sind Substanzen wie Salzsäure und Schwefelsäure nicht als Primärstandards geeignet, da Sie die Konzentration von handelsüblichen konzentrierten Säuren nicht genau kennen können.

Man kann jedoch eine schwache Lösung dieser Säuren mit einer geschätzten Konzentration herstellen und dann die Konzentration durch Titration mit einer primären Standardlösung einer Base wie Natriumcarbonat (Na 2 CO 3 ) korrekt auflösen .

Ein sekundärer Standard ist eine Chemikalie oder ein Reagenz mit bestimmten Eigenschaften. Darunter sind:

  • Es ist weniger stabil und reaktiver als der Primärstandard.
  • Ihre Lösung bleibt über einen langen Zeitraum stabil.
  • Es ist weniger rein als der Primärstandard.
  • Es wird von der Primärnorm betitelt.

Quellen

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Carolina Posada Osorio (BEd)
(Licenciada en Educación. Licenciada en Comunicación e Informática educativa) -COLABORADORA. Redactora y divulgadora.
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