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 la determinazione delle 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 ottenere buoni risultati, uno standard primario deve essere stabile nell'aria, solubile in acqua e altamente puro. Gli scienziati dovrebbero anche pesare un campione relativamente grande per minimizzare l'errore.
Soluzioni standard primarie
In chimica, il termine "standard primario" si riferisce a un composto usato dal chimico 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; quindi, un campione da 1 grammo di NaOH potrebbe non contenere in realtà 1 grammo di NaOH poiché l'umidità e il contenuto di anidride carbonica possono influire sul totale. Invece, gli scienziati usano la soluzione di NaOH per titolarizzare una soluzione di ftalato di idrogeno di potassio (KHP) da utilizzare come standard primario poiché il KHP non assorbe umidità o anidride carbonica.
Stabile in aria
A lo standard primario non può decomporsi, assorbire o reagire in altro modo con qualsiasi componente dell'aria. Molti composti a base di ferro (II), per esempio, reagiscono con l'ossigeno presente nell'aria per diventare composti di ferro (III). Anche 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. Qualsiasi umidità assorbita o altri contaminanti introducono errori nelle misurazioni di massa del campione.
Solubile in acqua
I chimici eseguono quasi sempre reazioni che coinvolgono standard primari in soluzioni acquose, il che richiede che lo standard primario si dissolve facilmente in acqua. Il cloruro di argento (AgCl), ad esempio, soddisfa tutti gli altri requisiti degli standard primari, ma non si dissolve in acqua e quindi non può servire come standard primario. Il requisito di solubilità esclude un gran numero di sostanze dalla classificazione standard primaria.
Highly Pure
Qualsiasi impurità in uno standard primario causa errori in qualsiasi misura che implichi il suo uso. I reagenti standard primari presentano tipicamente purezza del 99,98% o superiore. Si noti inoltre che un composto che i chimici usano come standard primario potrebbe non essere il grado standard primario. I chimici usano 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.
Massa molare alta
Composti di molare alto massa o peso molecolare richiedono masse campione relativamente grandi per il chimico per eseguire la reazione di standardizzazione su una scala ragionevole. La pesatura di campioni di grandi dimensioni riduce l'errore nella misurazione di massa. Ad esempio, se una bilancia mostra un errore di 0,001 grammi, una misurazione di 0,100 grammi dello standard primario genera un errore dell'1%. Se il chimico pesa 1.000 grammi dello standard primario, tuttavia, l'errore nella misurazione di massa diventa 0,1 percento.
