Parfois, une substance est plus que la somme de ses parties. En chimie, les interactions avec l'atmosphère peuvent altérer un composé et rendre difficile la détermination de concentrations précises. Les scientifiques s'appuient sur des solutions standard primaires pour résoudre ce dilemme.

Les solutions standard primaires permettent aux scientifiques de trouver la concentration d'un autre composé. Pour bien fonctionner, un étalon primaire doit être stable dans l'air, soluble dans l'eau et très pur. Les scientifiques devraient également peser un échantillon relativement important afin de minimiser les erreurs.

Solutions standard primaires

En chimie, le terme «étalon primaire» fait référence à un composé utilisé par le chimiste pour déterminer la concentration. d'un autre composé ou solution. Par exemple, vous ne pouvez pas assurer la concentration d'une solution d'hydroxyde de sodium (NaOH) en divisant simplement la masse de NaOH par le volume de sa solution. L'hydroxyde de sodium tend à absorber l'humidité et le dioxyde de carbone de l'atmosphère; ainsi, un échantillon de 1 gramme de NaOH ne peut en réalité contenir 1 gramme de NaOH puisque la teneur en humidité et en dioxyde de carbone peut avoir un impact sur le total. Au lieu de cela, les scientifiques utilisent la solution de NaOH pour titrer une solution d'hydrogénophtalate de potassium (KHP) à utiliser comme étalon primaire puisque le KHP n'absorbe ni l'humidité ni le dioxyde de carbone.

Stable dans l'air

A l'étalon primaire ne peut pas se décomposer, absorber ou réagir d'une autre manière avec les composants de l'air. Par exemple, de nombreux composés à base de fer (II) réagissent avec l'oxygène de l'air pour devenir des composés de fer (III). Les étalons primaires ne peuvent pas non plus absorber l'eau ou d'autres composants atmosphériques. Un chimiste doit être capable de peser un étalon primaire dans l'air avec un haut degré de précision. Toute humidité absorbée ou d'autres contaminants introduisent des erreurs dans les mesures de masse de l'échantillon.

Soluble dans l'eau

Les chimistes réalisent presque toujours des réactions impliquant des étalons primaires dans des solutions aqueuses, ce qui nécessite que l'étalon primaire dissoudre facilement dans l'eau. Le chlorure d'argent (AgCl), par exemple, satisfait à toutes les autres exigences des étalons primaires, mais il ne se dissout pas dans l'eau et ne peut donc pas servir d'étalon primaire. L'exigence de solubilité exclut un grand nombre de substances de la classification standard primaire.

Hautement pur

Toute impureté dans un étalon primaire entraîne une erreur dans toute mesure impliquant son utilisation. Les réactifs standard primaires présentent typiquement des puretés de 99,98% ou plus. Notez également qu'un composé que les chimistes utilisent comme étalon primaire peut ne pas être de qualité standard primaire. Les chimistes utilisent par exemple le nitrate d'argent (AgNO3) comme étalon primaire, mais tous les échantillons de nitrate d'argent ne possèdent pas la pureté nécessaire pour cette application.

Masse molaire élevée

Composés de molaire élevée la masse ou le poids moléculaire nécessite des masses d'échantillons relativement grandes pour que le chimiste puisse effectuer la réaction de standardisation à une échelle raisonnable. Peser de grands échantillons réduit l'erreur dans la mesure de masse. Par exemple, si une balance présente une erreur de 0,001 gramme, une mesure de 0,100 gramme de l'étalon primaire entraîne une erreur de 1%. Si le chimiste pèse 1.000 grammes de l'étalon primaire, cependant, l'erreur dans la mesure de masse devient 0.1 pour cent.