STP в хімії розшифровується як Standard Temperature and Pressure, це стандартизована контрольна точка для вимірювання та порівняння фізичних і хімічних властивостей різних речовин, що є корисним для вчених, інженерів і дослідників у багатьох галузях. STP в хімії - це стандартні умови температури та тиску, які використовуються в різних Термодинамічний умови.

У цій статті ми детально прочитаємо про STP в хімії, STP різних газів, рівняння ідеального газу в STP та інші.

Зміст

• Що таке STP (стандартна температура і тиск)?
• Стандартна температура і тиск (STP) для газів
• Об'єм газів при STP
• Рівняння ідеального газу при STP
• Приклади STP в розрахунках
• Стандартні умови температури та тиску (STP).

Що таке STP (стандартна температура і тиск)?

Стандартні температура і тиск (STP) — це стандартні умови, які використовуються для визначення стандартного стану речовини. Стандартна температура визначається як 0°C (273,15 К), а стандартний тиск визначається як 100 кПа (1 атм). Ці умови використовуються як контрольні точки для проведення послідовних і порівнянних вимірювань фізичних і хімічних властивостей речовин.

Наприклад, щільність газу зазвичай повідомляється на STP. Якщо газ має щільність 1 г/л при STP, це означає, що при 0°C і 100 кПа газ має масу 1 грам на літр об’єму. Це дозволяє вченим та інженерам порівнювати щільність різних газів і робити прогнози щодо їх поведінки за різних умов.

Подібним чином стандартний молярний об’єм газу також визначається при STP, що означає об’єм, який займає один моль газу при 0°C і 100 кПа. Ця інформація корисна для розрахунків із залученням газів і для прогнозування поведінки газів за різних умов температури й тиску.

STP визначається IUPAC як повітря при 0°C (273,15 K, 32°F) і 10 ⁵ паскаль (1 бар)

Необхідність стандартної температури та тиску (STP)

STP є важливою концепцією, яка використовується у фізиці, хімії та інших галузях наук. Використовується в різних термодинамічних розрахунках. Різні фізичні властивості речовини змінюються відповідно до зміни температури та тиску. Таким чином, наявність стандартної температури та тиску є обов’язковим для проведення різноманітних експериментів і отримання однорідних результатів.

Стандартна температура і тиск (STP) для газів

Значення STP для газів є найбільш актуальним, оскільки агрегатний стан газу значно змінюється зі зміною температури та тиску. Загальне визначення STP – це температура 273 К (0° за Цельсієм або 32° за Фаренгейтом) і стандартний тиск 1 атм. Усі термодинамічні розрахунки для газу виконуються лише на STP, щоб отримати однакові результати по всій поверхні. Ефект STP різних газів додано в статті нижче,

Об'єм газів при STP

Будь-який газ, незалежно від його атомної маси, займає об’єм 22,4 літра. Ця величина постійна для всіх газів при STP, і цей закон називається Закон Авогадро. Іншими словами, можна сказати, що молярний об’єм газу при STP дорівнює 22,4 л. Об’єм газу при STP знаходиться за співвідношенням PV = nRT .

Рівняння ідеального газу при STP

Співвідношення між об’ємним тиском і температурою частинок газу наводиться за допомогою рівняння ідеального газу, а нижче додається рівняння ідеального газу при стандартній температурі та тиску (STP),

PV = nRT

де,

• П є тиском газу в STP
• IN є об’ємом газу на STP
• Т це температура газу при STP
• п це кількість молей газу при STP
• Р є універсальною газовою постійною

При стандартній температурі та тиску рівняння ідеального газу можна виразити так: PV = nRT.

Це рівняння можна використовувати для прогнозування поведінки газу при різних температурах і тисках, якщо газ вважається ідеальним.

Властивості води при STP (стандартна температура і тиск)

Найбільш унікальною властивістю води при STP є щільність чистої води (H₂O) становить 62,4 фунта на кубічний фут (фунт/фут³).

Приклади STP в розрахунках

Тут ми обговорили деякі приклади використання STP у розрахунках,

Щільність газу

Щільність газу при STP розраховується за допомогою закону ідеального газу (PV = nRT). При STP тиск становить 1 атм, а температура — 0 градусів Цельсія (273,15 Кельвіна). Використовуючи ці значення, можна розрахувати густину газу шляхом ділення молярної маси газу на молярний об’єм (V) при STP.

Щільність = молярна маса / молярний об'єм при STP

Молярний об’єм ідеального газу

Молярний об’єм ідеального газу при STP можна розрахувати за допомогою закону ідеального газу (PV = nRT), де P — тиск, V — молярний об’єм, n — кількість молей, R — постійна ідеального газу, а T — Температура.

V = nRT/P

Стандартна зміна ентальпії

Стандартна зміна ентальпії (ΔH°) — це зміна ентальпії, яка відбувається під час перетворення речовини за стандартних умов. Наприклад, стандартну ентальпію згоряння вуглеводню можна визначити шляхом спалювання відомої кількості речовини при STP і вимірювання виділеного тепла.

ΔH° = q / n

де,

• q це виділене тепло
• п це кількість молей речовини

Стандартні умови температури та тиску (STP).

Стандартні умови температури та тиску, які використовуються в усіх термодинамічних розрахунках, такі:

• Стандартна температура становить 273,15 K = 0°C = 32°F. Ця температура дорівнює температурі замерзання води.
• Стандартний тиск становить 1 атм = 760 Торр = 760 мм рт. ст. = 101,35 кПа. Це стандартний тиск на рівні моря.
• 1 моль будь-якого газу містить 22,4 л газу.

Різниця між STP і NTP в хімії

Різницю між STP і NTP можна зрозуміти за допомогою таблиці, наведеної нижче,

Детальніше,

• Чарльз Ло
• Закон Бойля
• Закон Гей Люссака

Розв'язані приклади з НТП з хімії

приклад 1: Обчисліть кількість молей газу, що міститься в посудині об’ємом 2 л при тиску 1 атм і температурі 20 градусів Цельсія.

рішення:

Використання закону ідеального газу (PV = nRT)

враховуючи,

розмір тексту латекс

• P = 1 атм = 101325 Па
• V = 2 л
• T = 20 градусів Цельсія = 293,15 Кельвіна
• R = 8,314 Дж/моль К

n = PV / RT

n = (101325 Па × 2 л) / (8,314 Дж/моль-К × 293,15 К)

n = 0,68 моль

Приклад 2. Враховуючи теплоту, що виділяється під час згоряння вуглеводню, рівну -4000 Дж, обчисліть стандартну зміну ентальпії згоряння на моль вуглеводню.

рішення:

Стандартна зміна ентальпії (ΔH°) = q / n

враховуючи,

• q = -4000 Дж
• n = 1 моль

ΔH° = -4000 Дж / 1 моль = -4000 Дж/моль

Отже, стандартна зміна ентальпії згоряння на моль вуглеводню становить -4000 Дж/моль.

приклад 3: Проба газу має об’єм 2,5 л при STP. Яка кількість молей газу в зразку.

рішення:

Використання рівняння ідеального газу PV = nRT

n = (PV) / (RT)

n = (100 кПа × 2,5 л) / (8,31 Дж/моль-К × 273,15 К)

n = 0,0292 моль

Приклад 4: Зразок газу має об’єм 10,0 л при тиску 200 кПа і температурі 300 К. Яка кількість молей газу міститься в зразку?

рішення:

Використання рівняння ідеального газу PV = nRT

n = (PV) / (RT)

n = (200 кПа × 10,0 л) / (8,31 Дж/моль К × 300 К)

n = 0,69 моль

Поширені запитання про STP (стандартна температура та тиск)

1. Що таке НТП з хімії?

STP в хімії - це еталон, температура і тиск, при яких проводяться всі термодинамічні розрахунки. STP в хімії становить 0°C (273,15 K) і тиск 1 атм.

2. Яка різниця між STP і NTP?

STP визначається як стандартна температура 0°C (273,15 К) і стандартний тиск 100 кПа (1 атм). NTP визначається як нормальна температура 20°C (293,15 К) і нормальний тиск 101,325 кПа (1 атм).

3. Чи можна використовувати рівняння ідеального газу за умов, відмінних від STP?

Так, рівняння ідеального газу можна використовувати за умов, відмінних від STP, але результати можуть бути не такими точними, як вони були б за STP.

4. Як можна використовувати рівняння ідеального газу для прогнозування поведінки газу?

Рівняння ідеального газу можна використовувати для прогнозування поведінки газу, враховуючи, що тиск, об’єм, температура, кількість молей і ідеальний газ є постійними.

5. Як знайти стандартну температуру та тиск?

Стандартна температура і тиск розраховуються за допомогою рівняння ідеального газу як: PV = nRT

6. Чи є об’єм для всіх газів однаковим на STP?

Так, об’єм усіх газів у STP однаковий, і це називається законом Авогадро. А молярний об’єм газу при STP становить 22,4 л.

7. Що дорівнює STP?

STP (стандартний температурний тиск) дорівнює 0 градусам Цельсія та 1 атм.

8. STP 25 чи 0?

STP – це 0°C або 273,15 Кельвіна, а не 25°C.