Šajā brīdī visā pasaulē tiek veiktas ķīmiskas reakcijas - universitātes un vidusskolas laboratorijas eksperimentos, neskaitāmos rūpnieciskos apstākļos un paša ķermeņa iekšienē.
Viena visu reakciju raksturojošā iezīme ir tā, ka molekulas apvienojas molārajās attiecībās vai zināmās proporcijās daļiņas (atomi vai molekulas), nevis masas attiecībās, lai gan masas attiecības var noteikt pēc dotajām reakcijām no sastāvdaļu atsevišķo molekulmasu.
Piemēram, sālsskābes reakciju ar nātrija hidroksīdu šķīdumā, veidojot galda sāli un ūdeni, attēlo ar HCl + NaOH → NaCl + H2O. Tas jums saka, ka ir viens skābes, bāzes, sāls un ūdens "gabals", kas vajadzīgs šīs reakcijas līdzsvarošanai, kā tas notiek šeit. Tomēr šo četru molekulu atsevišķās masas ir diezgan atšķirīgas.
Viens no veidiem, kā standartizēt ķīmisko reakciju šķīdumā, ir izmantot procesu, ko sauc par titrēšanu, kas savukārt galu galā balstās uz savienojumiem, ko sauc primārās standarta vielas.
Kas ir titrēšana?
Dažreiz jūs, iespējams, sajaucat divus zināmas masas reaģenta šķīdumus, bet zināt tikai viena no tiem molāro koncentrāciju. Ja jūs zināt, kad reakcija ir beigusies, varat izmantot molārās attiecības, lai noskaidrotu produkta molu skaitu izgatavotu, un izmantojiet šo plus nezināmā šķīduma tilpumu, lai noteiktu nezināmā molāro koncentrāciju risinājums.
Lai tas būtu noderīgi, ļoti precīzi jāzina standartšķīduma, ko sauc par titrantu, koncentrācija. Ja tā nav, kļūdas šajā vērtībā aprēķinos tiks izplatītas līdz nezināmā koncentrācijas kļūdām,
A primārais standarta šķīdums ir šķīdums ar ļoti uzticamu konkrēta reaģenta koncentrāciju, un to iegūst no īpašas vielas primārā standarta titrēšana, kas pazīstama kā primārais standarts vielu.
Primāro standartvielu raksturojums
Primārais standarta savienojums tiek izšķīdināts tīrā ūdenī, lai izveidotu primāro šķīdumu. Jūs varat iedomāties, kā kļūda, ko jūs varētu pieļaut ķīmijas laboratorijas eksperimentā, un kas patiesībā būtu lielisks rezultāts šajā iestatījumā, būtu nepieņemama, ja tiek prasīta patiesi augsta precizitāte.
Četras svarīgākās primārās standarta vielas īpašības ir aprakstītas turpmāk.
Primārā standarta viela ir tīra: Ja cietajā vielā ir piemaisījumi, tas izjauks iespējamā standarta šķīduma molaritātes aprēķinu un radīs citas problēmas. 99,9 tīrību (999 daļas no 1000) uzskata par pieņemamu primārajai standartvielai. Nātrija karbonāts (Na2CO3) ir pieejams šajā tīrības pakāpē.
Primārā standarta viela ir daudz un lēta: Daudzas vielas ir lētas un viegli iegūstamas, piemēram, NaOH (bāze, ko varētu izmantot skābju titrēšanai), bet tās ir grūti vai grūti noturēt tīras. NaOH mēdz absorbēt nelielu daudzumu ūdens no apkārtnes, un citus savienojumus apgrūtina līdzīgas grūtības to apstrādē.
Primārajai standartvielai irzināma formula: Dažas vielas izšķīst ūdenī, iegūstot saistītu savienojumu sajaukumu. Piemēram, ja slāpekļskābe (HNO3) izšķīdina ūdenī, nezināmā daudzumā slāpekļskābes (HNO2) atradīsies šķīdumā un mijiedarbosies ar molekulām interesējošajā reakcijā, pārņemot procesu.
Primārā standarta viela irsvēršanas laikā nemainās: Viena problēma, ar kuru zinātnieki ir saskārušies kopš laika sākuma, izstrādā mērīšanas sistēmas, kas neietekmē pašu izmērīto daudzumu. Vielu svēršana nozīmē to pakļaušanu fiziskai saskarei, kas var ietekmēt masu, tīrību un citas primārās standarta vielas kritiskās īpašības un līdz ar to arī šķīdums, kuram tā ir veicina.