Содержание
- TL; DR (слишком долго; не читал)
- Основные стандартные решения
- Стабильный в воздухе
- Растворим в воде
- Очень чистый
- Высокая молярная масса
Иногда вещество больше, чем сумма его частей. В химии взаимодействие с атмосферой может изменить соединение и затруднить определение точных концентраций. Ученые полагаются на первичные стандартные решения, чтобы решить эту дилемму.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Первичные стандартные растворы позволяют ученым найти концентрацию другого соединения. Для хорошей работы первичный стандарт должен быть стабильным на воздухе, растворимым в воде и очень чистым. Ученые должны также взвесить относительно большую выборку, чтобы минимизировать ошибку.
Основные стандартные решения
В химии термин «первичный стандарт» относится к соединению, которое химик использует для определения концентрации другого соединения или раствора. Например, вы не можете обеспечить концентрацию раствора гидроксида натрия (NaOH), просто разделив массу NaOH на объем его раствора. Гидроксид натрия имеет тенденцию поглощать влагу и углекислый газ из атмосферы; таким образом, 1-граммовый образец NaOH может фактически не содержать 1 грамм NaOH, поскольку содержание влаги и диоксида углерода может влиять на общее количество. Вместо этого ученые используют раствор NaOH для титрования раствора гидрофталата калия (KHP) для использования в качестве основного стандарта, поскольку KHP не поглощает влагу или углекислый газ.
Стабильный в воздухе
Первичный стандарт не может разлагаться, поглощать или иным образом реагировать с какими-либо компонентами воздуха. Например, многие соединения на основе железа (II) вступают в реакцию с кислородом воздуха, превращаясь в соединения железа (III). Первичные стандарты также не могут поглощать воду или другие атмосферные компоненты. Химик должен уметь взвешивать первичный стандарт на воздухе с высокой степенью точности.Любая поглощенная влага или другие загрязнения вносят ошибки в измерения массы образца.
Растворим в воде
Химики почти всегда проводят реакции с участием первичных стандартов в водных растворах, что требует, чтобы первичный стандарт легко растворялся в воде. Например, хлорид серебра (AgCl) удовлетворяет всем другим требованиям первичных стандартов, но он не растворяется в воде и поэтому не может служить первичным стандартом. Требование растворимости исключает большое количество веществ из первичной стандартной классификации.
Очень чистый
Любая примесь в первичном стандарте приводит к ошибке в любом измерении, которое включает его использование. Первичные стандартные реагенты обычно имеют чистоту 99,98% или выше. Отметим также, что соединение, которое химики используют в качестве первичного стандарта, может не соответствовать классу первичного стандарта. Химики используют нитрат серебра (AgNO3), например, в качестве основного стандарта, но не все образцы нитрата серебра обладают необходимой чистотой для этого применения.
Высокая молярная масса
Соединения с высокой молярной массой или молекулярной массой требуют от химика относительно большой массы образца для проведения реакции стандартизации в разумных масштабах. Взвешивание больших образцов уменьшает погрешность измерения массы. Например, если весы показывают ошибку 0,001 грамма, то измерение 0,100 грамма первичного стандарта приводит к ошибке в 1 процент. Однако если химик весит 1000 грамм первичного стандарта, погрешность измерения массы становится 0,1 процента.