ขณะนี้ ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นทั่วโลกในมหาวิทยาลัยและการทดลองในห้องปฏิบัติการของโรงเรียนมัธยมศึกษาตอนปลาย ในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมนับไม่ถ้วนและภายในร่างกายของคุณ
ลักษณะหนึ่งที่กำหนดของปฏิกิริยาทั้งหมดคือโมเลกุลรวมกันในอัตราส่วนโมลาร์หรืออัตราส่วนที่รู้จักของ อนุภาค (อะตอมหรือโมเลกุล) มากกว่าในอัตราส่วนมวล แม้ว่าอัตราส่วนมวลสามารถกำหนดได้จากปฏิกิริยาที่กำหนดจากน้ำหนักโมเลกุลแต่ละส่วนของอนุภาคที่เป็นส่วนประกอบ
ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาของกรดไฮโดรคลอริกกับโซเดียมไฮดรอกไซด์ในสารละลายเพื่อสร้างเกลือแกงและน้ำจะแสดงด้วย HCl + NaOH → NaCl + H2โอ. สิ่งนี้บอกคุณว่ามีกรด เบส เกลือ และน้ำ "หนึ่งส่วน" ที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยานี้เพื่อความสมดุล เช่นเดียวกับที่นี่ ทว่ามวลแต่ละโมเลกุลของโมเลกุลทั้งสี่นี้แตกต่างกันมากทีเดียว
วิธีหนึ่งในการสร้างมาตรฐานปฏิกิริยาเคมีในสารละลายคือการใช้กระบวนการที่เรียกว่าการไทเทรต ซึ่งจะดึงสารประกอบที่เรียกว่า สารมาตรฐานเบื้องต้น.
การไทเทรตคืออะไร?
บางครั้ง คุณอาจกำลังผสมปริมาตรของสารละลายตัวทำปฏิกิริยาสองตัวของมวลที่รู้จัก แต่ทราบความเข้มข้นของโมลาร์ของสารละลายตัวใดตัวหนึ่งเท่านั้น หากคุณรู้ว่าปฏิกิริยาสิ้นสุดเมื่อใด คุณสามารถใช้อัตราส่วนโมลาร์เพื่อหาจำนวนโมลของผลิตภัณฑ์ได้ ทำและใช้สิ่งนี้บวกปริมาตรของสารละลายที่ไม่รู้จักเพื่อกำหนดความเข้มข้นของโมลของสิ่งที่ไม่รู้จัก สารละลาย.
เพื่อให้สิ่งนี้มีประโยชน์ จะต้องทราบความเข้มข้นของสารละลายอ้างอิงที่เรียกว่าไทแทรนต์อย่างแม่นยำ หากไม่เป็นเช่นนั้น ข้อผิดพลาดในค่านี้จะแพร่กระจายในการคำนวณของคุณไปยังข้อผิดพลาดที่ไม่ทราบความเข้มข้น
อา โซลูชันมาตรฐานเบื้องต้น เป็นสารละลายที่มีความเข้มข้นสูงที่น่าเชื่อถือของสารตั้งต้นโดยเฉพาะ และได้มาจาก การไทเทรตมาตรฐานเบื้องต้นของสารพิเศษที่เรียกว่า มาตรฐานหลัก สาร
ลักษณะของสารมาตรฐานเบื้องต้น
สารประกอบมาตรฐานหลักจะละลายในน้ำบริสุทธิ์เพื่อสร้างสารละลายปฐมภูมิ คุณสามารถจินตนาการถึงข้อผิดพลาดที่คุณสามารถทนต่อการทดลองในห้องปฏิบัติการเคมี และจะเป็นผลดีในการตั้งค่านี้ จะไม่เป็นที่ยอมรับเมื่อต้องการความแม่นยำสูงอย่างแท้จริง
คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดสี่ประการของสารมาตรฐานเบื้องต้นได้อธิบายไว้ด้านล่าง
สารมาตรฐานหลักคือบริสุทธิ์: หากมีสิ่งเจือปนอยู่ในของแข็ง จะทำให้การคำนวณโมลาริตีของสารละลายมาตรฐานสมมุติฐานลดลง และทำให้เกิดปัญหาอื่นๆ ความบริสุทธิ์ 99.9 (999 ส่วนจาก 1,000 ส่วน) ถือเป็นสารมาตรฐานหลักที่ยอมรับได้ โซเดียมคาร์บอเนต (นะ2CO3) สามารถใช้ได้ที่ระดับความบริสุทธิ์นี้
สารมาตรฐานเบื้องต้นมีมากมายและราคาไม่แพง: สารหลายชนิดมีราคาถูกและหาได้ง่าย เช่น NaOH (เบสที่สามารถใช้ในการไทเทรตกรด) แต่รักษาให้บริสุทธิ์ได้ยาก NaOH มีแนวโน้มที่จะดูดซับน้ำปริมาณเล็กน้อยจากสภาพแวดล้อม และสารประกอบอื่นๆ จะถูกรุมเร้าด้วยปัญหาที่คล้ายกันในการจัดการ
สารมาตรฐานเบื้องต้นมีสูตรที่รู้จัก: สารบางชนิดละลายในน้ำเพื่อให้ได้สารประกอบที่เกี่ยวข้องกัน ตัวอย่างเช่น เมื่อกรดไนตริก (HNO3) ละลายในน้ำ ไม่ทราบจำนวนกรดไนตรัส (HNO2) จะปรากฏในสารละลายและโต้ตอบกับโมเลกุลในปฏิกิริยาที่สนใจ เร่งกระบวนการ
สารมาตรฐานเบื้องต้นคือไม่เปลี่ยนแปลงในระหว่างการชั่งน้ำหนัก: ปัญหาหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์ต้องเผชิญตั้งแต่เริ่มแรกคือการพัฒนาระบบการวัดที่ไม่ส่งผลต่อปริมาณที่วัดเอง การชั่งน้ำหนักสารหมายถึงการสัมผัสทางกายภาพที่อาจส่งผลต่อมวล ความบริสุทธิ์ และ ลักษณะสำคัญอื่น ๆ ของสารมาตรฐานปฐมภูมิและด้วยเหตุนี้วิธีการแก้ปัญหาที่มัน มีส่วนช่วย
