Získajte informácie o STP v chémii

Pochopenie štandardnej teploty a tlaku

STP v chémii je pri 1 atmosfére a 0 stupňoch Celzia. Marga Buschbell Steeger / Getty Images

STP v chémii je skratka pre Štandardná teplota a tlak . STP sa najčastejšie používa pri výpočtoch plynov, naprako hustota plynu. Štandartteplotaje 273 K (0° Celzia alebo 32° Fahrenheita) a štandardný tlak je 1 atm. To je bod mrazu čistej vody pri atmosférickom tlaku na úrovni mora. Pri STP jeden mól plynu zaberá 22,4 l objemu ( molárny objem ).

Definícia STP v chémii

Všimnite si Medzinárodná únia čistej a aplikovanej chémie (IUPAC) uplatňuje prísnejší štandard STP ako teplotu 273,15 K (0 °C, 32 °F) a absolútny tlak presne 100 000 Pa (1 bar, 14,5 psi, 0,98692 atm). Toto je zmena od ich skoršieho štandardu (zmeneného v roku 1982) 0 °C a 101,325 kPa (1 atm).

Kľúčové poznatky: STP alebo štandardná teplota a tlak

• STP je skratka pre štandardnú teplotu a tlak. Avšak „štandard“ je v rôznych skupinách definovaný odlišne.
• Hodnoty STP sa najčastejšie uvádzajú pre plyny, pretože ich charakteristiky sa dramaticky menia s teplotou a tlakom.
• Jednou z bežných definícií STP je teplota 273 K (0° Celzia alebo 32° Fahrenheita) a štandardný tlak 1 atm. Za týchto podmienok jeden mól plynu zaberá 22,4 l.
• Pretože sa norma líši v závislosti od odvetvia, je dobrou praxou uviesť teplotné a tlakové podmienky pre merania a nielen povedať „STP“.

Použitie STP

Štandardné referenčné podmienky sú dôležité pre vyjadrenie rýchlosti prúdenia tekutín a objemov kvapalín a plynov, ktoré sú vysoko závislé od teploty a tlaku. STP sa bežne používa, keď štandardné štátne podmienky sa aplikujú na výpočty. Podmienky štandardného stavu, ktoré zahŕňajú štandardnú teplotu a tlak, možno pri výpočtoch rozpoznať podľa horného indexu. Napríklad AS° označuje zmena entropie v STP.

Iné formy STP

Pretože laboratórne podmienky zriedka zahŕňajú STP, bežný štandard je štandardná teplota okolia a tlak resp SATP , čo je teplota 298,15 K (25 °C, 77 °F) a absolútny tlak presne 1 atm (101 325 Pa, 1,01325 bar).

The Medzinárodná štandardná atmosféra alebo JEDEN a Štandardná atmosféra USA sú normy používané v oblasti dynamiky tekutín a aeronautiky na špecifikáciu teploty, tlaku, hustoty a rýchlosti zvuku pre rozsah nadmorských výšok v stredných zemepisných šírkach. Tieto dva súbory noriem sú rovnaké vo výškach do 65 000 stôp nad morom. Inak sa mierne líšia v teplotných rozsahoch používaných v rôznych nadmorských výškach. Tieto normy sú tabuľkové, pretože neexistuje žiadna „štandardná“ hodnota.

Národný inštitút pre štandardy a technológie (NIST) používa pre STP teplotu 20 °C (293,15 K, 68 °F) a absolútny tlak 101,325 kPa (14,696 psi, 1 atm). Ruská štátna norma GOST 2939-63 používa štandardné podmienky 20 °C (293,15 K), 760 mmHg (101325 N/m2) a nulovú vlhkosť. Medzinárodné štandardné metrické podmienky pre zemný plyn sú 288,15 K (15,00 °C; 59,00 °F) a 101,325 kPa. Medzinárodná organizácia pre normalizáciu (ISO) a Agentúra na ochranu životného prostredia Spojených štátov (US EPA) tiež stanovujú svoje vlastné normy.

Správne používanie termínu STP

Aj keď je definovaný STP, môžete vidieť, že presná definícia závisí od komisie, ktorá stanovila štandard! Preto namiesto citovania merania vykonaného pri STP alebo štandardných podmienkach je vždy najlepšie explicitne uviesť referenčné podmienky teploty a tlaku. Vyhnete sa tak zmätku. Okrem toho je dôležité uviesť teplotu a tlak pre molárny objem plynu, a nie uvádzať STP ako podmienky. Pri výpočte molárneho objemu by sa malo uviesť, či výpočet použil ideálna konštanta plynu R alebo špecifická plynová konštanta R_s. Tieto dve konštanty súvisia, kde R_s= R / m, kde m je molekulová hmotnosť plynu.

Aj keď sa STP najčastejšie používa na plyny, mnohí vedci sa pokúšajú vykonávať experimenty od STP až po SATP, aby sa uľahčilo ich replikovanie bez zavádzania premenných. Je dobrou laboratórnou praxou vždy uviesť teplotu a tlak alebo ich aspoň zaznamenať, ak sa ukáže, že sú dôležité.

Zdroje

• Doiron, Ted (2007). „20 °C – Krátka história štandardnej referenčnej teploty pre priemyselné merania rozmerov“. Národný inštitút pre štandardy a technológie. Journal of Research Národného inštitútu pre štandardy a technológie .
• McNaught, A. D.; Wilkinson, A. (1997). Kompendium chemickej terminológie, Zlatá kniha (2. vydanie). Blackwell Science. ISBN 0-86542-684-8
• Zemný plyn – Štandardné referenčné podmienky ( ISO 13443 ) (1996). Ženeva, Švajčiarsko: Medzinárodná organizácia pre normalizáciu.
• Weast, Robert C. (redaktor) (1975). Príručka fyziky a chémie (56. vydanie). CRC Press. s. F201–F206. ISBN 0-87819-455-X.