Standardbedingungen versus Standardstatus

Standardbedingungen oder STP und Standardstatus werden in wissenschaftlichen Berechnungen verwendet, aber sie bedeuten nicht immer dasselbe.

Wichtige Hinweise: Standardtemperatur und -druck (STP) im Vergleich zum Standardzustand

• Sowohl STP- als auch Standardzustandsbedingungen werden üblicherweise für wissenschaftliche Berechnungen verwendet.
• STP steht für Standard Temperature and Pressure. Es ist definiert als 273 K (0 Grad Celsius) und 1 atm Druck (oder 105 Pa).
• Die Definition der Standardzustandsbedingungen spezifiziert 1 atm Druck, dass Flüssigkeiten und Gase rein sind und dass die Lösungen in einer Konzentration von 1 M vorliegen. Temperatur ist nicht angegeben, obwohl die meisten Tabellen Daten bei 25 Grad C (298 K) kompilieren.
• STP wird für Berechnungen mit Gasen verwendet, die sich idealen Gasen annähern.
• Standardbedingungen werden für jede thermodynamische Berechnung verwendet.
• Die angegebenen Werte für STP und Standardbedingungen basieren auf idealen Bedingungen, sodass sie geringfügig von den experimentellen Werten abweichen können.

STP ist die Abkürzung für "Standard Temperature and Pressure" (Standardtemperatur und -druck), die auf 273 K (0 Grad Celsius) und 1 atm (oder 10 atm) festgelegt ist⁵ Pa). STP beschreibt Standardbedingungen und wird häufig zum Messen der Gasdichte und des Gasvolumens unter Verwendung des idealen Gasgesetzes verwendet. Hier nimmt 1 Mol eines idealen Gases 22,4 l ein. Eine ältere Definition verwendete Atmosphären als Druck, während moderne Berechnungen für Pascal gelten.

Standardzustandsbedingungen werden für thermodynamische Berechnungen verwendet. Für den Standardzustand sind mehrere Bedingungen festgelegt:

• Die Standardzustandstemperatur beträgt 25 Grad C (298 K). Beachten Sie, dass die Temperatur nicht für Standardzustandsbedingungen angegeben ist, die meisten Tabellen jedoch für diese Temperatur erstellt wurden.
• Alle Gase haben einen Druck von 1 atm.
• Alle Flüssigkeiten und Gase sind rein.
• Alle Lösungen haben eine Konzentration von 1 M.
• Die Bildungsenergie eines Elements im Normalzustand wird als Null definiert.

Standardzustandsberechnungen können bei einer anderen Temperatur durchgeführt werden, am häufigsten 273 K (0 Grad Celsius), so dass Standardzustandsberechnungen bei STP durchgeführt werden können. Wenn nicht anders angegeben, bezieht sich der Standardzustand auf die höhere Temperatur.

Standardbedingungen im Vergleich zu STP

Sowohl der STP- als auch der Standardzustand geben einen Gasdruck von 1 Atmosphäre an. Der Standardzustand hat jedoch normalerweise nicht die gleiche Temperatur wie STP. Der Standardstatus enthält auch mehrere zusätzliche Einschränkungen.

STP, SATP und NTP

Während STP für Berechnungen nützlich ist, ist es für die meisten Laborexperimente nicht praktikabel, da sie normalerweise nicht bei 0 ° C durchgeführt werden. SATP kann verwendet werden, was Standardumgebungstemperatur und -druck bedeutet. SATP liegt bei 25 Grad C (298,15 K) und 101 kPa (im Wesentlichen 1 Atmosphäre, 0,997 atm).

Ein weiterer Standard ist NTP, der für Normaltemperatur und -druck steht. Dies ist für Luft bei 20 ° C (293,15 K, 68 ° F) und 1 atm definiert.

Es gibt auch ISA (International Standard Atmosphere) mit 101,325 kPa, 15 Grad C und 0 Prozent Luftfeuchtigkeit und ICAO (Standard Atmosphere) mit einem Luftdruck von 760 mm Hg und einer Temperatur von 5 Grad C (288,15 K oder 59 Grad F) ).

Welches zu verwenden?

Normalerweise verwenden Sie entweder den Standard, für den Sie Daten finden können, den Standard, der Ihren tatsächlichen Bedingungen am nächsten kommt, oder den Standard, der für eine bestimmte Disziplin erforderlich ist. Denken Sie daran, dass die Standards in der Nähe der tatsächlichen Werte liegen, aber nicht genau den tatsächlichen Bedingungen entsprechen.