STP in Chemistry znamená Standardní teplota a tlak, poskytuje standardizovaný referenční bod pro měření a porovnání fyzikálních a chemických vlastností různých látek, což je užitečné pro vědce, inženýry a výzkumníky v mnoha oborech. STP v chemii je standardní teplotní a tlakový stav, který se používá v různých Termodynamické podmínky.
V tomto článku se podrobně dočteme o STP v chemii, STP různých plynů, rovnici ideálního plynu v STP a dalších.
Obsah
- Co je to STP (standardní teplota a tlak)?
- Standardní teplota a tlak (STP) pro plyny
- Objem plynů na STP
- Ideální rovnice plynu na STP
- Příklady STP ve výpočtech
- Standardní podmínky teploty a tlaku (STP).
Co je to STP (standardní teplota a tlak)?
Standardní teplota a tlak (STP) jsou referenční podmínky používané k definování standardního stavu látky. Standardní teplota je definována jako 0 °C (273,15 K) a standardní tlak je definován jako 100 kPa (1 atm). Tyto podmínky se používají jako referenční body k provádění konzistentních a srovnatelných měření fyzikálních a chemických vlastností látek.
Například hustota plynu se běžně uvádí na STP. Pokud má plyn hustotu 1 g/l při STP, znamená to, že při 0 °C a 100 kPa má plyn hmotnost 1 gram na litr objemu. To umožňuje vědcům a inženýrům porovnávat hustoty různých plynů a předpovídat jejich chování za různých podmínek.
Podobně je standardní molární objem plynu také definován při STP, což znamená objem obsazený jedním molem plynu při 0 °C a 100 kPa. Tyto informace jsou užitečné pro výpočty zahrnující plyny a pro předpověď chování plynů za různých podmínek teploty a tlaku.
STP je definován IUPAC jako vzduch při 0 °C (273,15 K, 32 °F) a 10 5 Pascal (1 bar)
Potřeba standardní teploty a tlaku (STP)
STP je důležitý koncept používaný ve fyzice, chemii a dalších vědních oborech. Používá se v různých termodynamických výpočtech. Různé fyzikální vlastnosti hmoty se mění podle změny teploty a tlaku. Pro provádění různých experimentů a získání jednotných výsledků je tedy nutnost mít standardní teplotu a tlak.
Standardní teplota a tlak (STP) pro plyny
Hodnoty STP pro plyny jsou nejdůležitější, protože fyzikální stav plynu se významně mění se změnou teploty a tlaku. Běžná definice STP je teplota 273 K (0° Celsia nebo 32° Fahrenheita) a standardní tlak 1 atm. Všechny termodynamické výpočty pro plyn jsou prováděny pouze na STP, aby se získaly jednotné výsledky napříč. STP efekt různých plynů je přidán v článku níže,
Objem plynů na STP
Jakýkoli plyn bez ohledu na jejich atomovou hmotnost zabírá 22,4 litrů objemu. Tato hodnota je konstantní pro všechny plyny v STP a tento zákon se nazývá Avogadrův zákon. Jinými slovy můžeme říci, že molární objem plynu na STP je 22,4 l. Objem plynu na STP se zjistí se vztahem PV = nRT .
Ideální rovnice plynu na STP
Vztah mezi objemovým tlakem a teplotou částic plynu je dán pomocí rovnice ideálního plynu a rovnice ideálního plynu při standardní teplotě a tlaku (STP) je přidána níže,
PV = nRT
kde,
- P je tlak plynu na STP
- V je Objem plynu na STP
- T je teplota plynu na STP
- n je počet molů plynu na STP
- R je univerzální plynová konstanta
Při standardní teplotě a tlaku lze rovnici ideálního plynu vyjádřit jako PV = nRT.
Tuto rovnici lze použít k předpovědi chování plynu při různých teplotách a tlacích, pokud se předpokládá, že plyn je ideální.
Vlastnosti vody při STP (standardní teplota a tlak)
Nejunikátnější vlastností vody na STP je hustota čisté vody (H2O) je 62,4 liber na krychlovou stopu (lb/ft3).
Příklady STP ve výpočtech
Zde jsme diskutovali některé příklady toho, jak se STP používá ve výpočtech,
Hustota plynu
Hustota plynu při STP se vypočítá pomocí zákona ideálního plynu (PV = nRT). Při STP je tlak 1 atm a teplota 0 stupňů Celsia (273,15 Kelvina). Pomocí těchto hodnot lze vypočítat hustotu plynu vydělením molární hmotnosti plynu molárním objemem (V) při STP.
seznam náboženství
Hustota = molární hmotnost / molární objem při STP
Molární objem ideálního plynu
Molární objem ideálního plynu při STP lze vypočítat pomocí zákona o ideálním plynu (PV = nRT), kde P je tlak, V je molární objem, n je počet molů, R je konstanta ideálního plynu a T je teplota.
V = nRT/P
Standardní změna entalpie
Standardní změna entalpie (ΔH°) je změna entalpie, ke které dochází, když je látka transformována za standardních podmínek. Například standardní entalpii spalování uhlovodíku lze určit spalováním známého množství látky při STP a měřením uvolněného tepla.
AH° = q/n
kde,
- q je teplo uvolněné
- n je počet molů látky
Standardní podmínky teploty a tlaku (STP).
Standardní teplotní a tlakové podmínky, které se používají ve všech termodynamických výpočtech, jsou:
- Standardní teplota je 273,15 K = 0 °C = 32 °F. Tato teplota je stejná jako bod mrazu vody.
- Standardní tlak je 1 atm = 760 Torr = 760 mm Hg = 101,35 kPa. To je standardní tlak na hladině moře.
- 1 mol jakéhokoli plynu obsahuje 22,4 litrů plynu.
Rozdíl mezi STP a NTP v chemii
Rozdíl mezi STP a NTP lze pochopit pomocí níže uvedené tabulky,
| Parametry | Standardní teplota a tlak (STP) | Normální teplota a tlak (NTP) |
|---|---|---|
| Definice | STP je definovaný standard pro teplotu a tlak používaný v chemických a fyzikálních experimentech. | NTP představuje typické atmosférické podmínky vyskytující se na hladině moře. |
| Teplota | Teplota v podmínkách STP je 0 °C (273,15 K) | Teplota ve stavu NTP je 20 °C (293,15 K) |
| Tlak | Tlak ve stavu STP je 100 kPa (1 atm) | Tlak ve stavu STP je 101,325 kPa (1 atm) |
Přečtěte si více,
- Charles Law
- Boyleův zákon
- Gay Lussacův zákon
Řešené příklady na STP v chemii
Příklad 1: Vypočítejte počet molů plynu přítomného ve 2l nádobě při tlaku 1 atm a teplotě 20 stupňů Celsia.
Řešení:
Použití zákona o ideálním plynu (PV = nRT)
vzhledem k tomu,
- P = 1 atm = 101 325 Pa
- V = 2 l
- T = 20 stupňů Celsia = 293,15 Kelvina
- R = 8,314 J/mol.K
n = PV/RT
n = (101 325 Pa × 2 L) / (8,314 J/mol-K × 293,15 K)
n = 0,68 mol
Příklad 2: Vzhledem k teplu uvolněnému při spalování uhlovodíku jako -4000 J vypočítejte standardní změnu entalpie spalování na mol uhlovodíku.
Řešení:
Standardní změna entalpie (ΔH°) = q / n
vzhledem k tomu,
- q = -4000 J
- n = 1 mol
AH° = -4000 J/1 mol = -4000 J/mol
Takže standardní změna entalpie spalování na mol uhlovodíku je -4000 J/mol.
vyberte sql z více tabulek
Příklad 3: Vzorek plynu má při STP objem 2,5 l. Jaký je počet molů plynu přítomných ve vzorku.
Řešení:
Použití rovnice ideálního plynu PV = nRT
n = (PV) / (RT)
n = (100 kPa × 2,5 l) / (8,31 J/mol-K × 273,15 K)
n = 0,0292 mol
Příklad 4: Vzorek plynu má objem 10,0 L při tlaku 200 kPa a teplotě 300 K. Jaký je počet molů plynu přítomného ve vzorku?
if else příkaz java
Řešení:
Použití rovnice ideálního plynu PV = nRT
n = (PV) / (RT)
n = (200 kPa × 10,0 l) / (8,31 J/molK × 300 K)
n = 0,69 mol
Časté dotazy k STP (standardní teplota a tlak)
1. Co je STP v chemii?
STP v chemii je standard, teplota a tlak, při kterých se provádějí všechny termodynamické výpočty. STP v chemii je 0 °C (273,15 K) a tlak 1 atm.
2. Jaký je rozdíl mezi STP a NTP?
STP je definován jako standardní teplota 0 °C (273,15 K) a standardní tlak 100 kPa (1 atm). NTP je definován jako normální teplota 20 °C (293,15 K) a normální tlak 101,325 kPa (1 atm).
3. Lze rovnici ideálního plynu použít za jiných podmínek než STP?
Ano, rovnici ideálního plynu lze použít za jiných podmínek, než je STP, ale výsledky nemusí být tak přesné, jako by byly při STP.
4. Jak lze rovnici ideálního plynu použít k předpovědi chování plynu?
Rovnice ideálního plynu může být použita k předpovědi chování plynu tím, že tlak, objem, teplota, počet molů a ideální plyn jsou konstantní.
5. Jak zjistíte standardní teplotu a tlak?
Standardní teplota a tlak se vypočítá pomocí rovnice ideálního plynu jako, PV = nRT
6. Je objem pro všechny plyny stejný při STP?
Ano, objem všech plynů je při STP stejný a tomu se říká Avogadrův zákon. A molární objem plynu při STP je 22,4 litrů.
7. Čemu se rovná STP?
STP (Standard Temperature Pressure) se rovná 0 stupňům Celsia a 1 atm.
8. Je STP 25 nebo 0?
STP je 0 °C nebo 273,15 Kelvinů, nikoli 25 °C.