STP w chemii oznacza standardową temperaturę i ciśnienie. Zapewnia znormalizowany punkt odniesienia do pomiaru i porównywania właściwości fizycznych i chemicznych różnych substancji, co jest przydatne dla naukowców, inżynierów i badaczy z wielu dziedzin. STP w chemii to standardowe warunki temperatury i ciśnienia stosowane w różnych dziedzinach Termodynamiczny warunki.

okno.otwórz javascript

W tym artykule przeczytamy szczegółowo o STP w chemii, STP różnych gazów, równaniu gazu doskonałego w STP i innych szczegółowo.

Spis treści

• Co to jest STP (standardowa temperatura i ciśnienie)?
• Standardowa temperatura i ciśnienie (STP) dla gazów
• Objętość gazów w STP
• Równanie gazu doskonałego w STP
• Przykłady STP w obliczeniach
• Standardowe warunki temperatury i ciśnienia (STP).

Co to jest STP (standardowa temperatura i ciśnienie)?

Standardowa temperatura i ciśnienie (STP) to warunki referencyjne stosowane do określenia standardowego stanu substancji. Standardową temperaturę definiuje się jako 0°C (273,15 K), a standardowe ciśnienie definiuje się jako 100 kPa (1 atm). Warunki te służą jako punkty odniesienia przy dokonywaniu spójnych i porównywalnych pomiarów właściwości fizycznych i chemicznych substancji.

Na przykład gęstość gazu jest powszechnie podawana w STP. Jeśli gaz ma gęstość 1 g/l w STP, oznacza to, że w temperaturze 0°C i 100 kPa gaz ma masę 1 gram na litr objętości. Umożliwia to naukowcom i inżynierom porównywanie gęstości różnych gazów i przewidywanie ich zachowania w różnych warunkach.

Podobnie, w STP definiuje się również standardową objętość molową gazu, co oznacza objętość zajmowaną przez jeden mol gazu w temperaturze 0°C i pod ciśnieniem 100 kPa. Informacje te są przydatne do obliczeń z udziałem gazów i przewidywania zachowania gazów w różnych warunkach temperatury i ciśnienia.

STP jest zdefiniowane przez IUPAC jako powietrze o temperaturze 0°C (273,15 K, 32°F) i 10 ⁵ Paskal (1 bar)

Potrzeba standardowej temperatury i ciśnienia (STP)

STP jest ważną koncepcją stosowaną w fizyce, chemii i innych gałęziach nauki. Jest stosowany w różnych obliczeniach termodynamicznych. Różne właściwości fizyczne materii zmieniają się w zależności od zmiany temperatury i ciśnienia. Aby przeprowadzić różne eksperymenty i uzyskać jednolite wyniki, konieczne jest posiadanie standardowej temperatury i ciśnienia.

Standardowa temperatura i ciśnienie (STP) dla gazów

Wartości STP dla gazów są najbardziej istotne, ponieważ stan fizyczny gazu zmienia się znacząco wraz ze zmianą temperatury i ciśnienia. Powszechną definicją STP jest temperatura 273 K (0° Celsjusza lub 32° Fahrenheita) i ciśnienie standardowe 1 atm. Wszystkie obliczenia termodynamiczne dotyczące gazu przeprowadza się wyłącznie na STP, aby uzyskać jednolity wynik w całym zakresie. Efekt STP różnych gazów dodano w poniższym artykule,

Objętość gazów w STP

Każdy gaz niezależnie od masy atomowej zajmuje 22,4 litra objętości. Wartość ta jest stała dla wszystkich gazów w STP i prawo to nazywa się Prawo Avogadra. Innymi słowy możemy powiedzieć, że objętość molowa gazu w STP wynosi 22,4 l. Objętość gazu w STP wyznacza się z zależności PV = nRT .

Równanie gazu doskonałego w STP

Zależność między ciśnieniem objętościowym a temperaturą cząstek gazu podano za pomocą równania gazu doskonałego i równania gazu doskonałego w standardowej temperaturze i ciśnieniu (STP), które dodano poniżej,

PV = nRT

Gdzie,

sumator pełny

• P oznacza ciśnienie gazu w STP
• W oznacza objętość gazu w STP
• T jest temperaturą gazu w STP
• N jest liczbą moli gazu w STP
• R jest uniwersalną stałą gazową

W standardowej temperaturze i ciśnieniu równanie gazu doskonałego można wyrazić jako PV = nRT.

Równanie to można wykorzystać do przewidywania zachowania gazu w różnych temperaturach i ciśnieniach, o ile zakłada się, że gaz jest idealny.

Właściwości wody w STP (standardowa temperatura i ciśnienie)

Najbardziej unikalną właściwością wody w STP jest gęstość czystej wody (H₂O) wynosi 62,4 funta na stopę sześcienną (funt/stopę).³).

Przykłady STP w obliczeniach

Tutaj omówiliśmy kilka przykładów wykorzystania protokołu STP w obliczeniach,

Gęstość gazu

Gęstość gazu w STP oblicza się przy użyciu prawa gazu doskonałego (PV = nRT). W STP ciśnienie wynosi 1 atm, a temperatura 0 stopni Celsjusza (273,15 Kelvina). Korzystając z tych wartości, gęstość gazu można obliczyć, dzieląc masę molową gazu przez objętość molową (V) w STP.

Gęstość = masa molowa / objętość molowa w STP

Objętość molowa gazu doskonałego

Objętość molową gazu doskonałego w STP można obliczyć za pomocą prawa gazu doskonałego (PV = nRT), gdzie P to ciśnienie, V to objętość molowa, n to liczba moli, R to stała gazu doskonałego, a T to Temperatura.

V = nRT/P

Standardowa zmiana entalpii

Standardowa zmiana entalpii (ΔH°) to zmiana entalpii zachodząca podczas przemiany substancji w standardowych warunkach. Na przykład standardową entalpię spalania węglowodoru można wyznaczyć poprzez spalenie znanej ilości substancji w STP i pomiar wydzielonego ciepła.

ΔH° = q / n

Gdzie,

• Q jest wydzielanym ciepłem
• N jest liczbą moli substancji

Standardowe warunki temperatury i ciśnienia (STP).

Standardowe warunki temperatury i ciśnienia stosowane we wszystkich obliczeniach termodynamicznych to:

• Standardowa temperatura wynosi 273,15 K = 0°C = 32°F. Temperatura ta odpowiada temperaturze zamarzania wody.
• Standardowe ciśnienie wynosi 1 atm = 760 Torr = 760 mm Hg = 101,35 kPa. Jest to standardowe ciśnienie na poziomie morza.
• 1 mol dowolnego gazu zawiera 22,4 litra gazu.

Różnica między STP i NTP w chemii

Różnicę między STP i NTP można zrozumieć za pomocą tabeli podanej poniżej:

Czytaj więcej,

losowe, nie w Javie

• Karola Lawa
• Prawo Boyle'a
• Prawo Gay’a Lussaca

Rozwiązane przykłady dotyczące STP w chemii

Przykład 1: Oblicz liczbę moli gazu znajdującego się w 2-litrowym pojemniku pod ciśnieniem 1 atmosfery i w temperaturze 20 stopni Celsjusza.

Rozwiązanie:

Korzystanie z prawa gazu doskonałego (PV = nRT)

Dany,

• P = 1 atm = 101 325 Pa
• V = 2 l
• T = 20 stopni Celsjusza = 293,15 Kelvina
• R = 8,314 J/mol.K

n = PV/RT

n = (101325 Pa × 2 l) / (8,314 J/mol-K × 293,15 K)

n = 0,68 mola

Przykład 2: Biorąc pod uwagę ciepło wydzielane podczas spalania węglowodoru wynoszące -4000 J, oblicz standardową zmianę entalpii spalania na mol węglowodoru.

Rozwiązanie:

Standardowa zmiana entalpii (ΔH°) = q / n

Dany,

• q = -4000 J
• n = 1 mol

ΔH° = -4000 J / 1 mol = -4000 J/mol

Zatem standardowa zmiana entalpii spalania na mol węglowodoru wynosi -4000 J/mol.

Przykład 3: Próbka gazu w STP ma objętość 2,5 l. Jaka jest liczba moli gazu w próbce.

char na liczbę całkowitą Java

Rozwiązanie:

Używając równania gazu doskonałego PV = nRT

n = (PV) / (RT)

n = (100 kPa × 2,5 l) / (8,31 J/mol-K × 273,15 K)

n = 0,0292 mola

Przykład 4: Próbka gazu ma objętość 10,0 l pod ciśnieniem 200 kPa i temperaturą 300 K. Jaka jest liczba moli gazu w próbce?

Rozwiązanie:

Używając równania gazu doskonałego PV = nRT

n = (PV) / (RT)

n = (200 kPa × 10,0 l) / (8,31 J/molK × 300 K)

n = 0,69 mola

Często zadawane pytania dotyczące STP (standardowa temperatura i ciśnienie)

1. Czym jest STP w chemii?

STP w chemii to standard, temperatura i ciśnienie, przy których przeprowadzane są wszystkie obliczenia termodynamiczne. STP w chemii wynosi 0°C (273,15 K) i ciśnienie 1 atm.

2. Jaka jest różnica między STP i NTP?

STP definiuje się jako standardową temperaturę 0°C (273,15 K) i standardowe ciśnienie 100 kPa (1 atm). NTP definiuje się jako normalną temperaturę 20°C (293,15 K) i normalne ciśnienie 101,325 kPa (1 atm).

3. Czy równanie gazu doskonałego można stosować w warunkach innych niż STP?

Tak, równanie gazu doskonałego można zastosować w warunkach innych niż STP, ale wyniki mogą nie być tak dokładne, jak w przypadku STP.

4. Jak można wykorzystać równanie gazu doskonałego do przewidywania zachowania gazu?

Równanie gazu doskonałego można wykorzystać do przewidywania zachowania gazu, biorąc pod uwagę, że ciśnienie, objętość, temperatura, liczba moli i gaz doskonały są stałe.

5. Jak znaleźć standardową temperaturę i ciśnienie?

Standardową temperaturę i ciśnienie oblicza się za pomocą równania gazu doskonałego jako: PV = nRT

przykład listy w Javie

6. Czy objętość wszystkich gazów w STP jest taka sama?

Tak, objętość wszystkich gazów jest taka sama w STP i nazywa się to prawem Avogadra. A objętość molowa gazu w STP wynosi 22,4 litra.

7. Czym jest STP?

STP (standardowe ciśnienie temperaturowe) wynosi 0 stopni Celsjusza i 1 atm.

8. Czy STP to 25 czy 0?

STP to 0°C lub 273,15 Kelvina, a nie 25°C.