In tutto il mondo, in questo momento, si stanno compiendo reazioni chimiche: in esperimenti di laboratorio universitari e liceali, in innumerevoli ambienti industriali e all'interno del proprio corpo.
Un tratto distintivo di tutte le reazioni è che le molecole si combinano in rapporti molari, o rapporti noti di particelle (atomi o molecole), piuttosto che in rapporti di massa, sebbene i rapporti di massa possano essere determinati da determinate reazioni dai singoli pesi molecolari delle particelle costituenti.
Ad esempio, la reazione dell'acido cloridrico con l'idrossido di sodio in soluzione per formare sale da cucina e acqua è rappresentata da HCl + NaOH → NaCl + H2O. Questo ti dice che c'è un "pezzo" di acido, base, sale e acqua necessario per bilanciare questa reazione, come qui. Eppure le masse individuali di queste quattro molecole sono molto diverse.
Un modo per standardizzare la reazione chimica in soluzione consiste nell'utilizzare un processo chiamato titolazione, che a sua volta attinge in definitiva a composti chiamati sostanze standard primarie.
Che cos'è la titolazione?
A volte, potresti mescolare volumi di due soluzioni reagenti di masse note ma conosci solo la concentrazione molare di una di esse. Se sai quando la reazione è finita, puoi usare i rapporti molari per calcolare il numero di moli di prodotto fatto, e usa questo più il volume della soluzione sconosciuta per determinare la concentrazione molare dell'incognita soluzione.
Affinché ciò sia utile, la concentrazione della soluzione di riferimento, chiamata titolante, deve essere conosciuta con molta precisione. In caso contrario, gli errori in questo valore verranno propagati nei calcoli a errori nella concentrazione dell'ignoto,
UN soluzione standard primaria è una soluzione con una concentrazione altamente affidabile di un particolare reagente, ed è ottenuta da una titolazione standard primario di una sostanza speciale nota come, avete indovinato, standard primario sostanza.
Caratteristiche delle sostanze standard primarie
Un composto standard primario viene sciolto in acqua pura per creare una soluzione primaria. Puoi immaginare come un errore che potresti tollerare in un esperimento di laboratorio chimico, e sarebbe effettivamente un ottimo risultato in questa impostazione, sarebbe inaccettabile quando è richiesta una precisione davvero elevata.
Le quattro proprietà più importanti di una sostanza standard primaria sono descritte di seguito.
Una sostanza standard primaria è pura: Se sono presenti impurità nel solido, ciò annullerà il calcolo della molarità della presunta soluzione standard e causerà altri problemi. La purezza di 99,9 (999 parti su 1.000) è considerata accettabile per una sostanza standard primaria. Carbonato di sodio (N / A2CO3) è disponibile a questo livello di purezza.
Una sostanza standard primaria è abbondante e poco costosa: Molte sostanze sono economiche e facili da reperire, come l'NaOH (una base che potrebbe essere utilizzata per titolare gli acidi) ma sono difficili da mantenere puri. NaOH tende ad assorbire piccole quantità di acqua dall'ambiente circostante e altri composti sono afflitti da difficoltà simili con la loro manipolazione.
Una sostanza standard primaria hauna formula nota: Alcune sostanze si dissolvono in acqua per produrre una miscela di composti correlati. Ad esempio, quando l'acido nitrico (HNO3) è disciolto in acqua, una quantità sconosciuta di acido nitroso (HNO2) saranno presenti nella soluzione e interagiranno con le molecole nella reazione di interesse, facendo naufragare il processo.
Una sostanza standard primaria èinvariato durante la pesatura: Un problema che gli scienziati hanno dovuto affrontare dall'inizio dei tempi è lo sviluppo di sistemi di misurazione che non influiscono sulla quantità misurata. Pesare sostanze significa sottoporle a un contatto fisico che può incidere sulla massa, sulla purezza e altre caratteristiche critiche di una sostanza standard primaria e quindi la soluzione alla quale contribuisce.