A volte una sostanza è più della somma delle sue parti. In chimica, le interazioni con l'atmosfera possono alterare un composto e rendere difficile determinare concentrazioni precise. Gli scienziati si affidano a soluzioni standard primarie per risolvere questo dilemma.

TL; DR (troppo lungo; non letto)

Le soluzioni standard primarie consentono agli scienziati di trovare la concentrazione di un altro composto. Per funzionare bene, uno standard primario deve essere stabile in aria, idrosolubile e altamente puro. Gli scienziati dovrebbero anche valutare un campione relativamente grande al fine di ridurre al minimo l'errore.
Soluzioni standard primarie

In chimica, il termine "standard primario" si riferisce a un composto che il chimico utilizza per determinare la concentrazione di un altro composto o soluzione. Ad esempio, non è possibile garantire la concentrazione di una soluzione di idrossido di sodio (NaOH) semplicemente dividendo la massa di NaOH per il volume della sua soluzione. L'idrossido di sodio tende ad assorbire umidità e anidride carbonica dall'atmosfera; pertanto, un campione da 1 grammo di NaOH potrebbe non contenere effettivamente 1 grammo di NaOH poiché il contenuto di umidità e anidride carbonica potrebbe influire sul totale. Invece, gli scienziati usano la soluzione NaOH per titolare una soluzione di idrogeno ftalato di potassio (KHP) da utilizzare come standard primario poiché KHP non assorbe umidità o anidride carbonica.
Stabile in aria

Uno standard primario non può decomporre, assorbire o altrimenti reagire con qualsiasi componente dell'aria. Molti composti a base di ferro (II), ad esempio, reagiscono con l'ossigeno nell'aria per diventare composti di ferro (III). Inoltre, gli standard primari non possono assorbire acqua o altri componenti atmosferici. Un chimico deve essere in grado di pesare uno standard primario in aria con un alto grado di precisione. L'umidità assorbita o altri contaminanti introducono errori nelle misurazioni di massa del campione.
Solubile in acqua

I chimici eseguono quasi sempre reazioni che coinvolgono gli standard primari in soluzioni acquose, il che richiede che lo standard primario si dissolva facilmente in acqua. Il cloruro d'argento (AgCl), ad esempio, soddisfa tutti gli altri requisiti degli standard primari, ma non si dissolverà in acqua e quindi non può servire come standard primario. Il requisito di solubilità esclude un gran numero di sostanze dalla classificazione standard primaria.
Altamente puro

Qualsiasi impurità in uno standard primario provoca errori in qualsiasi misurazione che ne implichi l'uso. I reagenti standard primari presentano tipicamente purezza del 99,98 percento o superiore. Si noti inoltre che un composto che i chimici utilizzano come standard primario potrebbe non essere di tipo standard primario. I chimici usano il nitrato d'argento (AgNO3), ad esempio, come standard primario, ma non tutti i campioni di nitrato d'argento possiedono la purezza necessaria per questa applicazione.
Alta massa molare

Composti di alta massa molare o molecolare il peso richiede masse di campione relativamente grandi affinché il chimico esegua la reazione di standardizzazione su una scala ragionevole. La pesatura di campioni di grandi dimensioni riduce l'errore nella misurazione della massa. Ad esempio, se una bilancia presenta un errore di 0,001 grammi, una misurazione di 0,100 grammi dello standard primario provoca un errore dell'1 percento. Se il chimico pesa 1.000 grammi dello standard primario, tuttavia, l'errore nella misurazione della massa diventa dello 0,1 percento.