A kémia elsődleges és másodlagos szabványai

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

Kémiai reakciók zajlanak ebben a pillanatban az egész világon: vegyi és gyógyszerészeti laboratóriumokban, számtalan ipari létesítményben és a saját testedben.

Minden reakció jellemzője, hogy a molekulák mólarányban egyesülnek, vagyis a részecskék ismert és az érintett atomok vagy molekulák számához viszonyított arányaiban, nem pedig tömegarányokban. Ez akkor is így van, ha a tömegarányok bizonyos reakciókban az alkotórészecskék egyedi molekulatömegéből határozhatók meg.

A titrálás egy olyan eljárás, amelyet gyakran használnak az oldat kémiai reakciójának szabályozására. Ez a folyamat azokon az anyagokon és vegyületeken alapul, amelyeket itt elsődleges standard anyagoknak nevezünk.

Mi az értékbecslés?

Előfordulhat, hogy két ismert tömegű reagens oldat térfogatát össze kell keverni, de csak az egyiknek a moláris koncentrációja ismert. Ha tudjuk, hogy a reakció mikor fejeződött be, akkor a mólarányok segítségével kiszámíthatjuk a keletkezett termék móljainak számát, és ezt a számot az ismeretlen oldat térfogatához hozzáadva meghatározhatjuk az ismeretlen oldat moláris koncentrációját.

Ahhoz, hogy ez a módszer hasznos legyen, nagyon pontosan ismerni kell a referencia (vagy titráló) oldat koncentrációját. Ellenkező esetben az ezen érték hibái a számításokban az ismeretlen koncentrációjának hibáivá fognak terjedni.

Az elsődleges standardok és az elsődleges standard oldat

Az elsődleges standardokat széles körben használják az analitikai kémiában. Ebben az esetben olyan reagenst választanak, amely könnyen lemérhető, más anyagokkal csekély reakciókészséggel rendelkezik, tiszta, nem változtatja meg a tömegét nedves körülményeknek kitéve, és nagy az ekvivalens tömege. Vannak olyan jellemzők, amelyek az anyag kiválasztásakor nem annyira relevánsak. Leginkább a környezetvédelmi vagy elsődleges minőségi szabványnak minősített anyag megléte és alacsony toxicitása tűnik ki, így felhasználásának veszélyei csökkennek. Az elsődleges standardok néhány példája a savak titrálása és a redox titrálás.

Primer standard oldat vagy elsődleges standard olyan oldat, amelyben egy bizonyos reagens koncentrációja nagyon megbízható , ezért más koncentrációkkal való összehasonlításra használják. Ezt egy speciális anyag elsődleges standard titrálásával nyerik, amelyet természetesen elsődleges standard anyagnak neveznek.

Az elsődleges standard anyag jellemzői

Elsődleges standard vagy elsődleges anyag létrehozásához ezt az anyagot tiszta vízzel kell hígítani. Könnyen elképzelhető, hogy egy tipikus kémiai laboratóriumi kísérletben elviselhető hiba, amely ebben az összefüggésben valóban kiváló eredmény lenne, hogyan válik elfogadhatatlanná, amikor igazán nagy pontosságra van szükség.

Négy nagyon fontos probléma van egy olyan anyaggal kapcsolatban, amely elsődleges standard anyagként szerepel. Itt vannak felsorolva.

  1. Az elsődleges standard anyag tiszta . Ha a szilárd anyagban szennyeződések vannak, az megzavarja a feltételezett standardoldat molaritásának kiszámítását, és egyéb problémákat okoz. A 99,9-es tisztaság (999 rész 1000-ben) elfogadhatónak tekinthető elsődleges standard anyag esetében. Ilyen tisztaságú nátrium-karbonát (Na 2 CO 3 ) áll rendelkezésre.
  2. Az elsődleges standard anyag bőséges és olcsó . Sok anyag olcsó és könnyen beszerezhető, de tisztaságát nehéz fenntartani. Ez a helyzet a nátrium-hidroxiddal (NaOH, más néven marónátron vagy marónátron), amely savak titrálására használható bázis. A marószóda hajlamos arra, hogy nyomokban vizet vonzzon a környezetből. Ez más típusú vegyületekkel is előfordul, amikor azokat használják.
  3. Az elsődleges standard anyagnak ismert a képlete . Egyes anyagok vízben oldva rokon vegyületek keverékét képezik. Például, amikor a salétromsav (HNO 3 ) vízben oldódik, mindig ismeretlen mennyiségű salétromsav (HNO 2 ) lesz jelen az oldatban, amely kölcsönhatásba lép a kérdéses reakció molekuláival, ami a folyamat meghiúsulását okozza.
  4. Az elsődleges standard anyag a mérés során változatlan marad . Egy probléma, amellyel a tudósok időtlen idők óta szembesülnek, az olyan mérőrendszerek kifejlesztése, amelyek nem változtatják meg magát a mért mennyiséget. Amikor egy anyagot lemérnek, az fizikai érintkezés folyamatán megy keresztül. Ez a folyamat megváltoztathatja az anyag tömegét vagy tisztaságát, valamint az ilyen anyagok egyéb alapvető tulajdonságait. Ezért az a folyamat is befolyásolható, amelyben ez az anyag részt vesz.

Anyag és másodlagos standard oldat

Másodlagos standard anyagoknak nevezzük azokat az anyagokat , amelyek nem tarthatók a szabad levegőn, mert könnyen reakcióba lépnek a levegő komponenseivel (O 2 , CO 2 stb.) vagy a mérleggel . Néhány példa a másodlagos standard anyagokra többek között a sósav (HCL), a kénsav (H 2 SO 4 ), a nátrium-hidroxid (NaOH), a kálium-hidroxid (KOH) és a kálium-permanganát (KMnO 4 ).

Az elsődleges standardtól eltérően a kémiában egy másodlagos standardot használnak ezen anyagok laboratóriumi elemzésére. Általában nem marad állandó és koncentrációja idővel csökken, így az előkészítés során végzett nagy pontosságú mérések idővel nem maradnak fenn. A másodlagos anyagot általában egy elsődleges normához képest normalizálják.

Általánosságban elmondható, hogy az olyan anyagok, mint a sósav és a kénsav nem alkalmasak elsődleges standardként való használatra, mivel nem lehet pontosan tudni a kereskedelemben kapható koncentrált savak koncentrációját.

Azonban ezekből a savakból egy becsült koncentrációjú gyenge oldatot készíthetünk, majd a koncentrációt egy bázis primer standard oldatával, például nátrium-karbonáttal (Na 2 CO 3 ) végzett titrálással megfelelően fel lehet bontani .

A másodlagos standard olyan vegyi anyag vagy reagens, amely bizonyos tulajdonságokkal rendelkezik. Ezek közé tartozik:

  • Kevésbé stabil és reaktívabb, mint az elsődleges szabvány.
  • Az Ön megoldása hosszú ideig stabil marad.
  • Kevésbé tiszta, mint az elsődleges szabvány.
  • A cím az elsődleges szabványból származik.

Források

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

Artículos relacionados