Kemiallisia reaktioita tehdään tällä hetkellä kaikkialla maailmassa - yliopiston ja lukion laboratoriokokeissa, lukemattomissa teollisuusympäristöissä ja oman kehosi sisällä.
Yksi kaikkien reaktioiden määrittelevä piirre on, että molekyylit yhdistyvät moolisuhteissa tai tunnetuissa suhteissa hiukkasia (atomien tai molekyylien) sijaan massasuhteissa, vaikka massasuhteet voidaan määrittää annetuista reaktioista ainesosapartikkelien yksittäisistä molekyylipainoista.
Esimerkiksi suolahapon reaktio natriumhydroksidin kanssa liuoksessa pöytäsuolan ja veden muodostamiseksi on HCl + NaOH → NaCl + H2O. Tämä kertoo, että tämän reaktion tasapainottamiseksi tarvitaan yksi "pala" happoa, emästä, suolaa ja vettä, kuten täälläkin. Näiden neljän molekyylin yksittäiset massat ovat kuitenkin melko erilaisia.
Yksi tapa standardoida kemiallinen reaktio liuoksessa on käyttää titrausmenetelmää, joka puolestaan perustuu viime kädessä yhdisteisiin, joita kutsutaan titraukseksi. ensisijaiset standardiaineet.
Mikä on titraus?
Joskus saatat sekoittaa määriä kahta tunnetun massan reagenssiliuosta, mutta tiedät vain yhden niistä moolipitoisuuden. Jos tiedät, kun reaktio on ohi, voit selvittää moolisuhteiden avulla tuotteen moolien määrän valmistetaan, ja käytä tätä plus tuntemattoman liuoksen tilavuus tuntemattoman moolipitoisuuden määrittämiseksi ratkaisu.
Jotta tämä olisi hyödyllistä, titrantiksi kutsutun vertailuliuoksen pitoisuus on tunnettava hyvin tarkasti. Jos näin ei ole, virheet tässä arvossa lisääntyvät laskelmissasi tuntemattoman pitoisuuden virheiksi,
A ensisijainen standardiliuos on ratkaisu, jossa tietyn reagenssin pitoisuus on erittäin luotettava, ja se saadaan arvatun erityisen aineen primaarinen standardititraus, joka tunnetaan ensisijaisena standardina aine.
Ensisijaisten standardiaineiden ominaisuudet
Primaarinen standardiyhdiste liuotetaan puhtaaseen veteen primaariliuoksen muodostamiseksi. Voit kuvitella, kuinka virhe, jonka voit sietää kemialaboratorion kokeessa ja joka tosiasiassa olisi loistava tulos tässä asetuksessa, olisi mahdotonta hyväksyä, kun vaaditaan todella suurta tarkkuutta.
Seuraavassa kuvataan primaarisen standardiaineen neljä tärkeintä ominaisuutta.
Ensisijainen standardiaine on puhdas: Jos kiintoaineessa on epäpuhtauksia, se johtaa oletetun standardiliuoksen molaarisuuden laskemiseen ja aiheuttaa muita ongelmia. 99,9 puhtautta (999 osaa 1000: sta) pidetään hyväksyttävänä ensisijaisen standardiaineen osalta. Sooda (Na2CO3) on saatavana tällä puhtaustasolla.
Ensisijainen standardiaine on runsaasti ja halpaa: Monet aineet ovat halpoja ja helposti saatavia, kuten NaOH (emäs, jota voidaan käyttää happojen titraamiseen), mutta niitä on vaikea pitää puhtaina. NaOH pyrkii absorboimaan pieniä määriä vettä ympäristöstään, ja muita yhdisteitä vaivaa samanlaiset vaikeudet niiden käsittelyssä.
Ensisijaisella standardiaineella ontunnettu kaava: Jotkut aineet liukenevat veteen, jolloin saadaan sekoitus toisiinsa liittyviä yhdisteitä. Esimerkiksi kun typpihappo (HNO3) liuotetaan veteen, tuntematon määrä typpihappoa (HNO2) on läsnä liuoksessa ja vuorovaikutuksessa molekyylien kanssa mielenkiinnon kohteena olevassa reaktiossa, joka vie prosessin.
Ensisijainen standardiaine onmuuttumaton punnituksen aikana: Yksi ongelma, jonka tutkijat ovat kohdanneet aikojen alusta lähtien, on kehittää mittausjärjestelmiä, jotka eivät vaikuta itse mitattavaan määrään. Aineiden punnitseminen tarkoittaa niiden altistamista fyysiselle kosketukselle, joka voi vaikuttaa massaan, puhtauteen ja primäärisen standardiaineen muut kriittiset ominaisuudet ja siten liuos, johon se on osallistuu.
