Fire karakteristika af et primært standardstof

Nogle gange er et stof mere end summen af ​​dets dele. I kemi kan interaktioner med atmosfæren ændre en forbindelse og gøre det vanskeligt at bestemme præcise koncentrationer. Forskere er afhængige af primære standardløsninger til at løse dette dilemma.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

Primær standardløsninger tillader forskere at finde koncentrationen af ​​en anden forbindelse. For at fungere godt skal en primær standard være stabil i luft, vandopløselig og meget ren. Forskere skal også afveje en forholdsvis stor prøve for at minimere fejl.

Primær standardløsninger

I kemi refererer udtrykket "primær standard" til en forbindelse, som kemikeren bruger til at bestemme koncentrationen af en anden forbindelse eller opløsning. For eksempel kan du ikke sikre koncentrationen af ​​en opløsning af natriumhydroxid (NaOH) ved blot at dividere massen af ​​NaOH med volumenet af opløsningen. Natriumhydroxid har tendens til at absorbere fugt og kuldioxid fra atmosfæren; således kan en 1 grams prøve af NaOH faktisk ikke indeholde 1 gram NaOH, da fugt- og carbondioxidindholdet kan påvirke totalværdien. I stedet bruger videnskabsfolk NaOH-opløsningen til at titrere en opløsning af kaliumhydrogenphthalat (KHP) til at bruge som en primær standard, da KHP ikke absorberer fugt eller kuldioxid.

Stabil i luft

A primærstandarden kan ikke nedbrydes i, absorbere eller på anden måde reagere med nogen luftkomponenter. Mange jern (II) -baserede forbindelser reagerer for eksempel med oxygen i luften for at blive jern (III) -forbindelser. Primærstandarder kan også ikke absorbere vand eller andre atmosfæriske komponenter. En kemiker skal være i stand til at veje en primær standard i luft med høj grad af præcision. Enhver absorberet fugt eller andre forureninger introducerer fejl i massemålinger af prøven.

Opløseligt i vand

Kemister udfører næsten altid reaktioner, der involverer primære standarder i vandige opløsninger, hvilket nødvendiggør, at den primære standard opløses let i vand. Sølvchlorid (AgCl) opfylder for eksempel alle de øvrige krav i primære standarder, men det opløses ikke i vand og kan derfor ikke tjene som en primær standard. Opløselighedskravet udelukker et stort antal stoffer fra primær standardklassificering.

Meget ren

Enhver urenhed i en primær standard resulterer i fejl i enhver måling, der indebærer brugen heraf. Primære standardreagenser udviser typisk renheder på 99,98% eller mere. Bemærk også, at en forbindelse, som kemikere bruger som en primær standard, ikke er primær standardkvalitet. Kemister bruger f.eks. Sølvnitrat (AgNO3) som en primær standard, men ikke alle prøver af sølvnitrat har den nødvendige renhed til denne anvendelse.

Højmolekasse

Forbindelser med høj molar masse eller molekylvægt kræver relativt store prøvemasser for kemikeren at udføre standardiseringsreaktionen i en rimelig skala. Ved udvejning af store prøver mindsker fejlen i massemåling. Hvis en saldo eksempelvis udviser en fejl på 0,001 gram, resulterer en målning på 0,100 gram af den primære standard i en fejl på 1 procent. Hvis kemisten vejer 1.000 gram af den primære standard, bliver fejlen i massemåling dog 0,1 procent.