Kemian perus- ja toissijaiset standardit

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Kemiallisia reaktioita tapahtuu tällä hetkellä kaikkialla maailmassa: kemian- ja lääkelaboratorioissa, lukemattomissa teollisuuslaitoksissa ja omassa kehossasi.

Kaikille reaktioille tyypillinen piirre on, että molekyylit yhdistyvät moolisuhteissa, toisin sanoen tunnetuissa hiukkasten suhteissa, jotka liittyvät mukana olevien atomien tai molekyylien lukumäärään, eikä massasuhteisiin. Näin on, vaikka massasuhteet voidaan määrittää tietyissä reaktioissa aineosien yksittäisten molekyylipainojen perusteella.

Titraus on prosessi, jota käytetään usein säätelemään liuoksen kemiallista reaktiota. Tämä prosessi perustuu aineisiin ja yhdisteisiin, joita tässä kutsutaan primääristandardiaineiksi.

Mitä arvostus on?

Saattaa olla aikoja, jolloin on tarpeen sekoittaa kahden tunnetun massan omaavan reagenssiliuoksen tilavuudet, mutta vain toisen moolipitoisuus tunnetaan. Jos tiedämme, milloin reaktio on päättynyt, voimme käyttää moolisuhteita laskeaksemme valmistetun tuotteen moolimäärän ja käyttää tätä numeroa lisättynä tuntemattoman liuoksen tilavuuteen tuntemattoman liuoksen moolipitoisuuden määrittämiseen.

Jotta tämä menetelmä olisi hyödyllinen, vertailuliuoksen (tai titrausliuoksen) pitoisuus on tiedettävä erittäin tarkasti. Muuten tämän arvon virheet etenevät laskelmissasi virheiksi tuntemattoman pitoisuudessa.

Ensisijaiset standardit ja ensisijainen standardiratkaisu

Ensisijaisia ​​standardeja käytetään laajalti analyyttisessä kemiassa. Tässä tapauksessa valitaan reagenssi, joka on helppo punnita, jolla on vähän reaktiivisuutta muiden aineiden kanssa, joka on puhdas, ei muuta painoa kosteissa olosuhteissa ja jolla on suuri ekvivalenttipaino. On ominaisuuksia, jotka eivät ole niin tärkeitä ainetta valittaessa. Eniten erottuu ympäristö- tai päälaatustandardiksi luokitellun aineen olemassaolo ja alhainen myrkyllisyys, joten käytön vaarat pienenevät. Joitakin esimerkkejä ensisijaisista standardeista ovat titraushapot ja redox-titraukset.

Primäärinen standardiliuos tai primaaristandardi on sellainen, jossa tietyn reagenssin pitoisuus on erittäin luotettava , minkä vuoksi sitä käytetään vertaamaan muihin pitoisuuksiin. Se saadaan tietyn aineen, jota kutsutaan tietysti ensisijaiseksi standardiaineeksi, ensisijaisesta standardititrauksesta.

Ensisijaisen standardiaineen ominaisuudet

Ensisijaisen standardin tai primaarisen aineen luomiseksi tämä aine on laimennettava puhtaaseen veteen. On helppo kuvitella, kuinka virhe, joka voidaan sietää tyypillisessä kemian laboratoriokokeessa ja olisi itse asiassa erinomainen tulos siinä yhteydessä, muuttuisi mahdottomaksi, kun vaaditaan todella suurta tarkkuutta.

Aineessa, joka on lueteltu ensisijaiseksi standardiaineeksi, on neljä erittäin tärkeää asiaa. Tässä ne on lueteltu.

  1. Ensisijainen standardiaine on puhdasta . Jos kiinteässä aineessa on epäpuhtauksia, se häiritsee oletetun standardiliuoksen molaarisuuden laskemista ja aiheuttaa muita ongelmia. Puhtausaste 99,9 (999 osaa 1000:ssa) katsotaan hyväksyttäväksi ensisijaiselle standardiaineelle. Natriumkarbonaattia (Na 2 CO 3 ) on saatavilla tällä puhtausasteella.
  2. Ensisijainen standardiaine on runsas ja edullinen . Monet aineet ovat halpoja ja helppoja löytää, mutta niiden puhtautta on vaikea ylläpitää. Tämä koskee natriumhydroksidia (NaOH, jota kutsutaan myös kaustiseksi soodaksi tai kaustiseksi soodaksi), joka on emäs, jota voidaan käyttää happojen titraamiseen. Kaustinen sooda houkuttelee vettä ympäristöstä pieninä määrinä. Tämä tapahtuu myös muiden yhdisteiden kanssa, kun niitä käytetään.
  3. Ensisijaisella standardiaineella on tunnettu kaava . Jotkut aineet liukenevat veteen muodostaen samankaltaisten yhdisteiden seoksen. Esimerkiksi kun typpihappo (HNO 3 ) liukenee veteen, liuoksessa on aina tuntematon määrä typpihappoa (HNO 2 ), joka on vuorovaikutuksessa kyseessä olevan reaktion molekyylien kanssa aiheuttaen prosessin epäonnistumisen.
  4. Ensisijainen standardiaine pysyy muuttumattomana punnituksen aikana . Ongelma, jonka tutkijat ovat kohdanneet ikimuistoisista ajoista lähtien, on kehittää mittausjärjestelmiä, jotka eivät muuta mitattua määrää. Kun ainetta punnitaan, se käy läpi fyysisen kosketuksen. Tämä prosessi voi johtaa muutoksiin aineen massassa tai puhtaudessa sekä muihin tällaisen aineen perusominaisuuksiin. Siksi prosessi, johon tämä aine osallistuu, voi myös vaikuttaa.

Aine ja sekundäärinen standardiliuos

Aineita , joita ei voida pitää ulkona, koska ne reagoivat helposti ilman komponenttien (O 2 , CO 2 jne.) tai punnittaessa vaa’an kanssa, kutsutaan toissijaisiksi standardiaineiksi . Joitakin esimerkkejä sekundaarisista standardiaineista ovat muun muassa kloorivetyhappo (HCL), rikkihappo (H 2 SO 4 ), natriumhydroksidi (NaOH), kaliumhydroksidi (KOH) ja kaliumpermanganaatti (KMnO 4 ).

Toisin kuin ensisijainen standardi, toissijaista standardia käytetään kemiassa näiden aineiden erityisten analyysien tekemiseen laboratorioissa. Yleensä se ei pysy vakiona ja sen pitoisuus pienenee ajan myötä, joten valmistuksen aikana tehdyt korkean tarkkuuden mittaukset eivät säily ajan mittaan. Toissijainen aine normalisoidaan yleensä suhteessa primaarinormiin.

Yleensä aineet, kuten suolahappo ja rikkihappo, eivät sovellu käytettäväksi ensisijaisina standardeina, koska et voi tietää tarkasti kaupallisesti saatavien tiivistehappojen pitoisuustasoa.

Näistä hapoista voidaan kuitenkin valmistaa heikko liuos arvioidulla pitoisuudella ja sitten määrittää pitoisuus oikein titraamalla primäärisellä emäksen standardiliuoksella, kuten natriumkarbonaatti (Na 2 CO 3 ) .

Toissijainen standardi on kemikaali tai reagenssi, jolla on tiettyjä ominaisuuksia. Näitä ovat:

  • Se on vähemmän vakaa ja reaktiivisempi kuin ensisijainen standardi.
  • Ratkaisusi pysyy vakaana pitkän aikaa.
  • Se on vähemmän puhdasta kuin ensisijainen standardi.
  • Se on nimetty ensisijaisesta standardista.

Lähteet

-Mainos-

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

Artículos relacionados

Liekin väritesti