一次標準物質の4つの特性

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著者: Louise Ward
作成日: 9 2月 2021
更新日: 18 5月 2024
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物質は、その部分の合計以上のものである場合があります。化学では、大気との相互作用により化合物が変化し、正確な濃度を決定するのが難しくなります。科学者は、このジレンマを解決するために主要な標準ソリューションに依存しています。

TL; DR(長すぎる;読まなかった)

一次標準溶液により、科学者は別の化合物の濃度を見つけることができます。優れた性能を発揮するためには、主要な標準は空気中で安定で、水溶性で、高純度でなければなりません。科学者は、エラーを最小限に抑えるために、比較的大きなサンプルの重量を量る必要もあります。

主な標準ソリューション

化学では、「一次標準」という用語は、化学者が別の化合物または溶液の濃度を決定するために使用する化合物を指します。たとえば、NaOHの質量を溶液の体積で割るだけで、水酸化ナトリウム(NaOH)の溶液の濃度を確保することはできません。水酸化ナトリウムは、大気から水分と二酸化炭素を吸収する傾向があります。したがって、水分と二酸化炭素の含有量が全体に影響を与える可能性があるため、NaOHの1グラムのサンプルには実際には1グラムのNaOHが含まれていない場合があります。代わりに、科学者は、NaOH溶液を使用してフタル酸水素カリウム(KHP)の溶液を滴定し、KHPが水分や二酸化炭素を吸収しないため、主要な標準として使用します。

空気中で安定

一次標準は、空気の成分で分解、吸収、または反応することはできません。たとえば、多くの鉄(II)ベースの化合物は、空気中の酸素と反応して鉄(III)化合物になります。一次標準は、水または他の大気成分も吸収できません。化学者は、空気中の一次標準を高精度で計量できなければなりません。水分やその他の汚染物質が吸収されると、サンプルの質量測定に誤差が生じます。

水に可溶

化学者はほとんど常に水溶液中の主要な標準物質を含む反応を行うため、主要な標準物質は水に容易に溶解する必要があります。たとえば、塩化銀(AgCl)は、一次標準の他のすべての要件を満たしますが、水に溶けないため、一次標準として使用できません。溶解性の要件により、主要な標準分類から多数の物質が除外されます。

高純度

一次標準に不純物があると、その使用を伴う測定でエラーが発生します。一次標準試薬は、通常99.98パーセント以上の純度を示します。また、化学者が一次標準として使用する化合物は一次標準グレードではない可能性があることに注意してください。化学者は、たとえば硝酸銀(AgNO3)を主要な標準として使用しますが、硝酸銀のすべてのサンプルがこの用途に必要な純度を持っているわけではありません。

高モル質量

高分子量または分子量の化合物は、化学者が合理的な規模で標準化反応を実行するために比較的大きなサンプル質量を必要とします。大きなサンプルを計量することにより、質量測定の誤差が減少します。たとえば、天びんの誤差が0.001グラムの場合、主標準の0.100グラムの測定値は1パーセントの誤差になります。ただし、化学者が一次標準の1.000グラムの重量を量る場合、質量測定の誤差は0.1パーセントになります。