A világ minden táján kémiai reakciókat hajtanak végre ebben a pillanatban - egyetemi és középiskolai laboratóriumi kísérletekben, számtalan ipari környezetben és a saját testén belül.
Az összes reakció egyik meghatározó vonása, hogy a molekulák moláris arányban, vagy ismert arányban egyesülnek részecskék (atomok vagy molekulák), nem pedig tömegarányokban, bár a tömegarányok az adott reakciók alapján meghatározhatók az alkotó részecskék egyedi molekulatömegéből.
Például a sósav és az oldat nátrium-hidroxidjának reakcióját asztali só és víz képződésére HCl + NaOH → NaCl + H2O. Ez azt mondja önnek, hogy egy "darab" sav, bázis, só és víz szükséges ahhoz, hogy ez a reakció egyensúlyba kerüljön, mint itt. Ennek a négy molekulának az egyes tömege azonban egészen más.
Az oldatban a kémiai reakció standardizálásának egyik módja a titrálásnak nevezett eljárás alkalmazása, amely viszont végül az ún. elsődleges standard anyagok.
Mi az a titrálás?
Előfordulhat, hogy kevered két ismert tömegű reaktáns oldat térfogatával, de csak az egyik moláris koncentrációját ismered. Ha tudja, amikor a reakció befejeződött, akkor a moláris arányok segítségével meghatározhatja a termék moljainak számát készült, és ezt plusz az ismeretlen oldat térfogatával határozzuk meg az ismeretlen moláris koncentrációját megoldás.
Annak érdekében, hogy ez hasznos legyen, a referenciaoldatnak, az úgynevezett titránsnak a koncentrációját nagyon pontosan ismerni kell. Ha nem, akkor ennek az értéknek a hibái a számításaiban az ismeretlen koncentrációjának hibáihoz terjednek,
A elsődleges standard megoldás egy olyan oldat, amelyben egy adott reaktáns nagyon megbízható koncentrációval rendelkezik, és a egy speciális anyag elsődleges szabványos titrálása, amelyet Ön kitalál, mint elsődleges standard anyag.
Az elsődleges standard anyagok jellemzői
Az elsődleges standard vegyületet tiszta vízben oldjuk, és így primer oldatot kapunk. El tudja képzelni, hogyan lenne elfogadhatatlan, ha valóban nagy pontosságra van szükség egy olyan hibában, amelyet elviselhet egy kemilabor-kísérlet során, és amely valóban nagyszerű eredmény lenne ebben a beállításban.
Az elsődleges standard anyag négy legfontosabb tulajdonságát az alábbiakban ismertetjük.
Az elsődleges standard anyag tiszta: Ha szennyeződések vannak a szilárd anyagban, ez elveti a feltételezett standard oldat molaritásának kiszámítását és más problémákat okoz. A 99,9 tisztaságot (999 rész az 1000-ből) elfogadhatónak tekintik egy elsődleges standard anyag esetében. Nátrium-karbonát (Na2CO3) ezen a tisztasági szinten érhető el.
Az elsődleges standard anyag bőséges és olcsó: Számos anyag olcsó és könnyen beszerezhető, például NaOH (bázis, amely savak titrálására használható), de nehéz-nehezen tisztán tartható. A NaOH hajlamos kis mennyiségű vizet felszívni a környezetéből, és más vegyületeket hasonló nehézségek jellemeznek kezelésük során.
Az elsődleges standard anyag rendelkezikismert képlet: Egyes anyagok vízben oldódnak, így rokon vegyületek keverékét kapják. Például, ha salétromsav (HNO3) feloldjuk vízben, ismeretlen mennyiségben salétromsavat (HNO2) jelen lesznek az oldatban, és kölcsönhatásba lépnek a molekulákkal az érdeklődésre számot tartó reakcióban, a folyamat leforgatásával.
Elsődleges standard anyag azmérlegelés közben változatlan: Az egyik probléma, amellyel a tudósok az idők kezdete óta szembesültek, olyan mérőrendszereket fejleszt ki, amelyek nem befolyásolják magát a mért mennyiséget. Az anyagok lemérése azt jelenti, hogy fizikai érintkezésnek vannak kitéve, amely befolyásolhatja a tömegét, tisztaságát és az elsődleges standard anyag egyéb kritikus jellemzői, és így az oldat, amelyre ez vonatkozik hozzájárul.