STP w chemii to skrót dla Standardowa temperatura i ciśnienie. STP najczęściej stosuje się podczas wykonywania obliczeń na gazach, takich jak jako gęstość gazu. Standard temperatura wynosi 273 K (0 ° Celsjusza lub 32 ° Fahrenheita), a standardowe ciśnienie wynosi 1 atm. To jest punkt zamarzania czystej wody przy ciśnieniu atmosferycznym na poziomie morza. W STP jeden mol gazu zajmuje 22,4 l objętości (objętość molowa).
Zanotuj Międzynarodowe Zrzeszenie Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC) stosuje bardziej rygorystyczny standard STP jako temperaturę 273,15 K (0 ° C, 32 ° F) i ciśnienie bezwzględne dokładnie 100 000 Pa (1 bar, 14,5 psi, 0,98692 atm). Jest to zmiana w stosunku do ich wcześniejszej normy (zmienionej w 1982 r.) 0 ° C i 101.325 kPa (1 atm).
Kluczowe rzeczy na wynos: STP lub standardowa temperatura i ciśnienie
- STP to skrót od Standardowa temperatura i ciśnienie. Jednak „standard” jest różnie definiowany przez różne grupy.
- Wartości STP są najczęściej cytowane dla gazów, ponieważ ich właściwości zmieniają się dramatycznie wraz z temperaturą i ciśnieniem.
- Jedną z powszechnych definicji STP jest temperatura 273 K (0 ° Celsjusza lub 32 ° Fahrenheita) i standardowe ciśnienie 1 atm. W tych warunkach jeden mol gazu zajmuje 22,4 l.
- Ponieważ standard różni się w zależności od branży, dobrą praktyką jest określenie warunków temperatury i ciśnienia dla pomiarów, a nie tylko powiedzenie „STP”.
Zastosowania STP
Standardowe warunki odniesienia są ważne dla wyrażenia prędkości przepływu płynu oraz objętości cieczy i gazów, które są wysoce zależne od temperatury i ciśnienia. Kiedy zwykle stosuje się STP standardowe warunki stanu są stosowane do obliczeń. Standardowe warunki stanu, które obejmują standardową temperaturę i ciśnienie, mogą być rozpoznane w obliczeniach przez koło indeksu górnego. Na przykład ΔS ° odnosi się do zmiana entropii w STP.
Inne formy STP
Ponieważ warunki laboratoryjne rzadko obejmują STP, powszechnym standardem jest standardowa temperatura otoczenia i ciśnienie lub SATP, czyli temperatura 298,15 K (25 ° C, 77 ° F) i ciśnienie bezwzględne dokładnie 1 atm (101,325 Pa, 1,01325 bar).
The Międzynarodowa Standardowa Atmosfera lub JEST i Standardowa atmosfera Stanów Zjednoczonych są standardami stosowanymi w dziedzinie dynamiki płynów i aeronautyki do określania temperatury, ciśnienia, gęstości i prędkości dźwięku dla różnych wysokości na średnich szerokościach geograficznych. Dwa zestawy standardów są takie same na wysokościach do 65 000 stóp nad poziomem morza.
National Institute of Standards and Technology (NIST) stosuje temperaturę 20 ° C (293,15 K, 68 ° F) i ciśnienie bezwzględne 101,325 kPa (14,969 psi, 1 atm) dla STP. Rosyjska norma państwowa GOST 2939-63 wykorzystuje standardowe warunki 20 ° C (293,15 K), 760 mmHg (101325 N / m2) i zerową wilgotność. Międzynarodowe Standardowe Warunki Metryczne dla gazu ziemnego wynoszą 288,15 K (15,00 ° C; 59,00 ° F) i 101,325 kPa. Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (ISO) i Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych (US EPA) również ustalają własne standardy.
Prawidłowe użycie terminu STP
Mimo że STP jest zdefiniowane, dokładna definicja zależy od komitetu, który ustanowił standard! Dlatego zamiast cytować pomiaru wykonanego w STP lub warunkach standardowych, zawsze najlepiej jest wyraźnie podać warunki odniesienia temperatury i ciśnienia. Pozwala to uniknąć zamieszania. Ponadto ważne jest określenie temperatury i ciśnienia dla objętości molowej gazu, a nie podawanie STP jako warunków. Przy obliczaniu objętości molowej należy określić, czy w obliczeniach wykorzystano idealna stała gazowa R lub konkretna stała gazu Rs. Dwie stałe są powiązane, gdzie Rs = R / m, gdzie m jest masą cząsteczkową gazu.
Chociaż STP jest najczęściej stosowany do gazów, wielu naukowców próbuje przeprowadzić eksperymenty od STP do SATP, aby ułatwić ich replikację bez wprowadzania zmiennych. Dobrą praktyką laboratoryjną jest zawsze podawanie temperatury i ciśnienia lub przynajmniej rejestrowanie ich na wypadek, gdyby okazały się ważne.
Źródła
- Doiron, Ted (2007). „20 ° C - krótka historia standardowej temperatury odniesienia dla przemysłowych pomiarów wymiarowych”. Narodowy Instytut Standardów i Technologii. Journal of Research of National Institute of Standards and Technology.
- McNaught, A. RE.; Wilkinson, A. (1997). Kompendium terminologii chemicznej, Złota Księga (Wydanie drugie). Nauka w Blackwell. ISBN 0-86542-684-8.
- Gaz ziemny - Standardowe warunki odniesienia (ISO 13443). Genewa, Szwajcaria: Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna. 1996.
- Weast, Robert C. (Editor) (1975). Podręcznik fizyki i chemii (Wydanie 56.). CRC Press. pp. F201 – F206. ISBN 0-87819-455-X.