У цей момент у всьому світі проводяться хімічні реакції - в університетських та середньошкільних лабораторних експериментах, у незліченних промислових умовах та всередині вашого власного тіла.
Однією з визначальних ознак усіх реакцій є те, що молекули поєднуються у молярних співвідношеннях, або відомих співвідношеннях частинки (атоми або молекули), а не у масових співвідношеннях, хоча масові співвідношення можуть бути визначені на основі заданих реакцій за окремими молекулярними вагами складових частинок.
Наприклад, реакція соляної кислоти з гідроксидом натрію в розчині з утворенням кухонної солі та води представлена HCl + NaOH → NaCl + H2О. Це говорить вам, що для рівноваги цієї реакції необхідний один «шматочок» кислоти, основи, солі та води, як це відбувається тут. Проте окремі маси цих чотирьох молекул досить різні.
Одним із способів стандартизації хімічної реакції в розчині є використання процесу, званого титруванням, який, у свою чергу, в кінцевому підсумку спирається на звані сполуки первинні стандартні речовини.
Що таке титрування?
Іноді ви можете змішувати обсяги двох розчинів реагентів відомих мас, але знаєте лише молярну концентрацію одного з них. Якщо ви знаєте, коли реакція закінчується, ви можете використовувати молярні співвідношення, щоб визначити кількість молей продукту і використовують це плюс обсяг невідомого розчину для визначення молярної концентрації невідомого рішення.
Для того, щоб це було корисним, концентрація еталонного розчину, званого титрантом, повинна бути дуже точно відома. Якщо це не так, помилки в цьому значенні будуть поширюватися у ваших розрахунках до помилок у концентрації невідомого,
A первинне стандартне рішення є розчином з надзвичайно надійною концентрацією певного реагенту, і його отримують з первинне стандартне титрування спеціальної речовини, відоме як, як ви вже здогадалися, первинний стандарт речовина.
Характеристика первинних стандартних речовин
Первинна стандартна сполука розчиняється в чистій воді для створення первинного розчину. Ви можете собі уявити, як помилка, яку ви могли б допустити в експерименті з хімічної лабораторії, і насправді була б чудовим результатом у цій обстановці, була б неприйнятною, коли вимагається справді висока точність.
Чотири найважливіші властивості первинної стандартної речовини описані нижче.
Основною стандартною речовиною є чиста: Якщо в твердому тілі присутні домішки, це призведе до зниження розрахунку молярності передбачуваного стандартного розчину та спричинить інші проблеми. Чистота 99,9 (999 частин з 1000) вважається прийнятною для первинної стандартної речовини. Карбонат натрію (Na2CO3) доступний на такому рівні чистоти.
Первинної стандартної речовини багато і недорого: Багато речовин дешеві та легко доступні, такі як NaOH (основа, яка може бути використана для титрування кислот), але їх важко утримати в чистоті. NaOH, як правило, поглинає невелику кількість води з навколишнього середовища, а інші сполуки зазнають подібних труднощів при поводженні з ними.
Первинна стандартна речовина маєвідома формула: Деякі речовини розчиняються у воді, отримуючи суміш споріднених сполук. Наприклад, коли азотна кислота (HNO3) розчиняється у воді, невідома кількість азотистої кислоти (HNO2) буде присутній у розчині та взаємодіє з молекулами в цікавій реакції, стримуючи процес.
Первинною стандартною речовиною єу незміненому вигляді під час зважування: Одна проблема, з якою стикаються вчені з самого початку, - це розробка вимірювальних систем, які не впливають на величину, що вимірюється сама. Зважувати речовини означає піддавати їх фізичному контакту, що може вплинути на масу, чистоту та інші критичні характеристики первинної стандартної речовини і, отже, розчину, до якого вона надійшла сприяє.