Що потрібно знати про стандартні умови в хімії

STP в химии – это аббревиатура от Стандартная Температура и Давление. STP чаще всего используется при выполнении расчетов газов, например, таких как плотность газа. Стандартная температура составляет 273 K (0 °C или 32 °F), а стандартное давление составляет 1 атм. Это точка замерзания чистой воды при атмосферном давлении на уровне моря. При стандартных условиях (STP) один моль газа занимает 22,4 л объема (молярный объем).

Обратите внимание, что Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) применяет более строгий стандарт STP при температуре 273,15 K (0 °C, 32 °F) и абсолютном давлении ровно 100 000 Па (1 бар, 14,5 фунтов на квадратный дюйм, 0,98692 атм). Это изменение от их более раннего стандарта (измененного в 1982 году) 0 °C и 101.325 кПа (1 атм).

Использование STP

Стандартные эталонные условия важны для выражения скорости потока жидкости и объемов жидкостей и газов, которые сильно зависят от температуры и давления. STP обычно используется, когда к расчетам применяются стандартные условия. Стандартные условия состояния, которые включают стандартную температуру и давление, могут быть распознаны в расчетах кругом надстрочных знаков. Например, ΔS ° относится к изменению энтропии при STP.

Другие формы STP

Поскольку лабораторные условия редко включают STP, общим стандартом является стандартная температура и давление окружающей среды или SATP, температура 298,15 K (25 °C, 77 °F) и абсолютное давление ровно 1 атм (101 325 Па, 1,01325 бар) ,

Международная стандартная атмосфера или ISA и стандартная атмосфера США являются стандартами, используемыми в области гидродинамики и аэронавтики, для определения температуры, давления, плотности и скорости звука для диапазона высот на средних широтах. Эти два набора стандартов одинаковы на высотах до 65 000 футов над уровнем моря.

Национальный институт стандартов и технологий (NIST) использует температуру 20 °C (293,15 K, 68 °F) и абсолютное давление 101,325 кПа (14,696 фунтов на квадратный дюйм, 1 атм) для STP. Российский государственный стандарт ГОСТ 2939-63 использует стандартные условия 20 °C (293,15 K), 760 мм.рт.ст. (101325 Н/м2) и нулевую влажность. Международные стандартные метрические условия для природного газа составляют 288,15 К (15,00 °С, 59,00 °F) и 101,325 кПа. Международная организация по стандартизации (ИСО) и Агентство по охране окружающей среды США (US EPA) также установили свои собственные стандарты.

Правильное использование термина STP

Хотя STP определен, вы можете видеть, что точное определение зависит от комитета, который установил стандарт! Поэтому, вместо того, чтобы ссылаться на измерение, выполненное в STP или стандартных условиях, всегда лучше явно указывать условия (!) задания температуры и давления. Это позволяет избежать путаницы. Кроме того, важно указать температуру и давление для молярного объема газа, а не ссылаться на STP в качестве условий.

Хотя STP чаще всего применяется к газам, многие ученые пытаются провести эксперименты на STP до SATP, чтобы упростить их тиражирование без введения переменных. Хорошая лаборатория всегда указывает температуру и давление или, по крайней мере, записывать их, если они считаются важными.