Che cos'è uno standard primario in chimica?

In chimica, uno standard primario è un reagente molto puro, rappresentativo del numero di moli contenute nella sostanza e facilmente pesabile. Un reagente è una sostanza chimica utilizzata per provocare una reazione chimica con un'altra sostanza. Spesso, i reagenti vengono utilizzati per verificare la presenza o la quantità di sostanze chimiche specifiche in una soluzione.

Proprietà degli standard primari

Gli standard primari vengono generalmente utilizzati nella titolazione per determinare una concentrazione sconosciuta e in altre tecniche di chimica analitica. La titolazione è un processo in cui piccole quantità di reagente vengono aggiunte a una soluzione fino a quando si verifica una reazione chimica. La reazione fornisce la conferma che la soluzione è a una concentrazione specifica. Gli standard primari vengono spesso utilizzati per creare soluzioni standard (una soluzione con una concentrazione nota con precisione).

Un buon standard primario soddisfa i seguenti criteri:

• alto livello di purezza
• bassa reattività (alta stabilità)
• elevato peso equivalente (per ridurre l'errore derivante da misurazioni di massa)
• non è probabile che assorba umidità dall'aria (igroscopico) per ridurre i cambiamenti di massa in ambienti umidi rispetto a quelli asciutti
• non tossico
• economico e prontamente disponibile

In pratica, pochi prodotti chimici usati come standard primari soddisfano tutti questi criteri, sebbene sia fondamentale che uno standard sia di elevata purezza. Inoltre, un composto che può essere un buon standard primario per uno scopo potrebbe non essere la scelta migliore per un'altra analisi.

Esempi di standard primari e loro usi

Può sembrare strano che sia necessario un reagente per stabilire la concentrazione di una sostanza chimica in soluzione. In teoria, dovrebbe essere possibile dividere semplicemente la massa della sostanza chimica per il volume della soluzione. Ma in pratica, questo non è sempre possibile.

Ad esempio, l'idrossido di sodio (NaOH) tende ad assorbire umidità e anidride carbonica dall'atmosfera, cambiando così la sua concentrazione. Un campione da 1 grammo di NaOH potrebbe in realtà non contenere 1 grammo di NaOH poiché ulteriore acqua e anidride carbonica potrebbero aver diluito la soluzione. Per controllare la concentrazione di NaOH, un chimico deve titolare uno standard primario (in questo caso una soluzione di idrogeno ftalato di potassio (KHP). KHP non assorbe acqua o anidride carbonica e può fornire una conferma visiva che una soluzione da 1 grammo di NaOH contiene davvero 1 grammo.

Ci sono molti esempi di standard primari; alcuni dei più comuni includono:

• Il cloruro di sodio (NaCl) viene utilizzato come standard primario per il nitrato d'argento (AgNO₃) reazioni.
• La polvere di zinco può essere utilizzata per standardizzare le soluzioni EDTA dopo che è stata sciolta in acido cloridrico o acido solforico.
• L'idrogeno ftalato di potassio o il KHP possono essere usati per standardizzare l'acido perclorico e una base acquosa in una soluzione di acido acetico.

Definizione standard secondaria

Un termine correlato è "standard secondario". Uno standard secondario è un prodotto chimico che è stato standardizzato rispetto a uno standard primario per l'uso in un'analisi specifica. Gli standard secondari sono comunemente usati per calibrare i metodi analitici. NaOH, una volta che la sua concentrazione è stata convalidata mediante l'uso di uno standard primario, viene spesso utilizzata come standard secondario.