Contenuto
- Il processo
- Come cambia la concentrazione
- Caratteristiche aggiuntive
- Alto peso molecolare
- Standard primari comuni
Considera di avere una soluzione di una sostanza nota X, ma di concentrazione sconosciuta. La sua intenzione è scoprire la concentrazione facendo reagire questa sostanza con una sostanza Y. Sapendo quanto Y è stato utilizzato, si conosce la quantità di X nel campione e, quindi, la sua concentrazione. Questa analisi chimica è chiamata titolazione.
Il processo
Tuttavia, la concentrazione della soluzione Y potrebbe non essere molto omogenea, a causa di alcuni fattori di deterioramento. Pertanto, per determinare la sua concentrazione appena prima della titolazione del campione X, può essere titolato rispetto a una soluzione più stabile, ad esempio la soluzione Z. Y è chiamata "soluzione standard", mentre Z è lo "standard primario".
Come cambia la concentrazione
Per comprendere la necessità di uno standard separato (e quindi quale caratteristica è desiderabile in esso), questo aiuta a determinare cosa può andare storto nella soluzione standard. Può assorbire l'umidità dall'aria (comportamento igroscopico), che ne riduce la concentrazione. Può reagire con garza d'aria o contaminanti sull'attrezzatura utilizzata per la titolazione. Può evaporare, anche all'interno del contenitore, riducendone la concentrazione, e il solvente può evaporare, lasciando cristalli del pattern sulle pareti del contenitore (efflorescenze). Un buon modello primario, quindi, non può essere influenzato da questi fattori.
Caratteristiche aggiuntive
Oltre a non essere igroscopico, reattivo o efflorescente, un pattern primario deve essere puro al 100%. Se non è puro, le sue impurità devono essere inerti. Deve avere un peso molecolare elevato, per ridurre al minimo gli inevitabili errori di pesatura. Non dovresti avere acqua di idratazione, che sono molecole d'acqua che fanno parte di alcuni cristalli, ma non sono legate in modo covalente (fortemente).
Lo standard primario deve essere solido, per una pesatura più accurata. Quando viene riscaldato per rimuovere qualsiasi liquido rimasto, deve essere sufficientemente stabile (non reattivo) indipendentemente dal calore. Dovrebbe dissolversi facilmente e reagire spontaneamente con la soluzione standard quando titolata contro di essa (reazioni lente possono far perdere all'analista il punto in cui l'intera soluzione standard ha già reagito). Questa reazione deve essere stechiometrica; cioè, le molecole dei due composti devono reagire in proporzione: un numero definito di molecole in un reagente reagisce con un numero definito di molecole nell'altro.
Alto peso molecolare
Gli standard primari sono scelti considerando le molecole ad alto peso molecolare. L'obiettivo di questo è quello di avere il minor numero possibile di molecole del modello primario per unità di massa. Ad esempio, la bilancia potrebbe pesare fino a circa 1/10 di grammo. Supponiamo di prevedere di utilizzare circa 1 mol (6.022 x 10 ^ 23 molecole) per titolazione. Uno standard di peso molecolare primario di 5 g / mol può quindi essere lontano dalla misurazione di 1 mol fino al 2%. Uno standard primario con 200 g / mol di peso molecolare sarebbe lontano dalla misurazione esatta di una mole di non più dello 0,05 percento.
Standard primari comuni
I composti normalmente utilizzati come standard primario sono cloruro di sodio, bicromato di potassio, ossalato di sodio, carbonato di calcio, acido ossalico, borato di sodio e carbonato di sodio.