Hauptunterschied – primäre vs sekundäre Standardlösung

Die Standardisierung bezieht sich auf das Finden der genauen Konzentration einer zubereiteten Lösung unter Verwendung einer Standardlösung als Referenz. Standardlösungen sind Lösungen mit genau bekannten Konzentrationen, die unter Verwendung von Standardsubstanzen hergestellt werden. Es gibt zwei Arten von Standardlösungen, die als Primärlösung und Sekundärlösung bezeichnet werden. Eine primäre Standardlösung ist eine Lösung mit hoher Reinheit und geringerer Reaktivität. Ein Sekundärstandard ist nicht so rein und chemisch reaktiv als Primärstandards. Dies ist der Hauptunterschied zwischen primärer und sekundärer Standardlösung.

Abgedeckte Schlüsselbereiche

1. Was ist eine primäre Standardlösung? – Definition, spezifische Eigenschaften, Beispiele 2. Was ist eine sekundäre Standardlösung? – Definition, Eigenschaften, Beispiele 3. Was ist der Unterschied zwischen primärer und sekundärer Standardlösung? – Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Hygroskopisch, Primärstandard, Referenzmaterial, Sekundärstandard, Lösungsmittel, Standardisierung

Was ist eine primäre Standardlösung?

Primärstandardlösungen sind Lösungen aus Primärstandardsubstanzen. Ein Primärstandard ist eine Substanz bekannter hoher Reinheit (99,9 % Reinheit), die in einem bekannten Lösungsmittelvolumen gelöst werden kann, um eine Primärstandardlösung zu ergeben. Primärstandards sind Reagenzien, die an chemischen Reaktionen beteiligt sein können. Diese Verbindungen werden häufig verwendet, um die unbekannte Konzentration einer Lösung zu bestimmen, die eine chemische Reaktion mit dem Primärstandard eingehen kann.

Primärstandards umfassen spezielle chemische und physikalische Eigenschaften. Diese Verbindungen sind extrem rein und hochstabil. Daher können wir mit diesen Verbindungen reine Lösungen erhalten. Wenn wir zum Beispiel eine Standardlösung von 0,1 molL^-1 Konzentration können wir das Gewicht des dafür benötigten Primärstandards berechnen und dann in einem geeigneten Lösungsmittel lösen. Dies ergibt genau die 0,1 molL^-1 Lösung mit hoher Reinheit.

Die Standardisierung von Lösungen ist ein Konzept der analytischen Chemie, das für die Genauigkeit einer Titration erforderlich ist. Bevor wir eine Lösung in einem Titrationsprozess verwenden, sollten alle Lösungen mit einer primären Standardlösung standardisiert werden. Dies liegt daran, dass, obwohl wir die genaue Menge einer Verbindung wiegen, die erforderlich ist, um eine 0,1 molL^-1 Lösung gibt es nicht die genaue Konzentration (aufgrund der Anwesenheit von Verunreinigungen). Da die Konzentration der primären Standardlösung jedoch zu 99,9 % genau ist, können wir die zubereitete Lösung mit einer geeigneten primären Standardlösung titrieren, um die genaue Konzentration der zubereiteten Lösung zu ermitteln.

Abbildung 1: Die Standardisierung erfolgt als Titration

Primärstandards sind aufgrund ihrer geringen Reaktivität hochrein. Wenn diese Verbindungen hochreaktiv wären, könnten sie mit vielen anderen Chemikalien kontaminiert werden und Verunreinigungen bilden. Primärstandards sind weniger hygroskopisch. Daher nehmen sie keine nennenswerten Mengen an Feuchtigkeit aus der Luft auf. Dies macht auch die Primärstandards hochreine Verbindungen.

Beispiele für Primärstandardlösungen und deren Anwendungen

Lösung	Anwendung
Kaliumbromat (KBrO3)	Wird zur Standardisierung von Natriumthiosulfatlösungen verwendet
Natriumchlorid (NaCl)	Wird als Primärstandard für Silbernitrat verwendet
Zinkpulver	Wird verwendet, um EDTA-Lösungen zu standardisieren

Was ist eine sekundäre Standardlösung?

Eine Sekundärstandardlösung ist eine Lösung, die speziell für eine bestimmte Analyse erstellt wurde. Ein Sekundärstandard ist eine Substanz, deren Wirkstoffgehalte durch Vergleich mit einem Primärstandard ermittelt wurden. Dies bedeutet, dass es normalerweise gegen einen Primärstandard standardisiert ist.

Sekundärstandardlösungen werden verwendet, um Analysegeräte und Analysetechniken zu kalibrieren. Diese Lösungen erfüllen nicht die Anforderungen einer Primärnorm. Ein Sekundärstandard hat eine geringere Reinheit als ein Primärstandard. Diese sind weniger stabil und chemisch reaktiv als Primärstandards. Daher können diese Verbindungen kontaminiert werden.

Abbildung 2: Kaliumpermanganatlösung ist eine sekundäre Standardlösung.

Wasserfreies Natriumhydroxid ist ein sekundärer Standard. Es ist stark hygroskopisch. Kaliumpermanganat ist eine weitere Verbindung, die oft als Sekundärstandard verwendet wird. Es ist weniger stabil und reaktiv. Daher muss bei der Herstellung einer Kaliumpermanganatlösung diese mit einem Primärstandard standardisiert werden.

Unterschied zwischen primärer und sekundärer Standardlösung

Definition

Primäre Standardlösung: Primärstandardlösungen sind Lösungen aus Primärstandardsubstanzen.

Sekundäre Standardlösung: Sekundärstandardlösungen sind Lösungen, die speziell für eine bestimmte Analyse entwickelt wurden.

Reinheit

Primäre Standardlösung: Primärstandardlösungen sind extrem rein (ca. 99,9 %).

Sekundäre Standardlösung: Sekundärstandardlösungen sind nicht sehr rein.

Reaktivität

Primäre Standardlösung: Primärstandards sind weniger oder nicht reaktiv.

Sekundäre Standardlösung: Sekundärstandards sind reaktiv als Primärstandards.

Wasseraufnahme

Primäre Standardlösung: Primärstandards sind nicht hygroskopisch.

Sekundäre Standardlösung: Sekundärstandards sind etwas hygroskopisch.

Anwendungen

Primäre Standardlösung: Primärstandardlösungen werden verwendet, um Sekundärstandards und andere Reagenzien zu standardisieren.

Sekundäre Standardlösung: Für spezifische analytische Experimente werden Sekundärstandardlösungen verwendet.

Abschluss

Standardlösungen können in zwei Gruppen als primäre Standardlösungen und sekundäre Standardlösungen unterteilt werden. Primärstandardlösungen sind Lösungen aus Primärstandardsubstanzen. Sekundärstandardlösungen sind nicht so rein wie Primärstandardlösungen. Reinheit ist der Hauptunterschied zwischen primärer und sekundärer Standardlösung.

Verweise:

1. Helmenstin, Ph.D. Anne Marie. "Erfahren Sie mehr über Primär- und Sekundärstandards in der Chemie." ThoughtCo, hier verfügbar.2. "Standardlösung." IUPAC Gold Book, hier erhältlich.3. Freitexte. „5.1: Analytische Standards.“ Chemie LibreTexts, Libretexts, 23.12.2016, hier verfügbar.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Titrationsgerät“ von Ivan Akira – Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia2. „Kmno4-oldva“ von Naszy – Saját kép (CC BY-SA 2.5) über Commons Wikimedia