▷Normale druk- en temperatuuromstandigheden

In dit artikel wordt uitgelegd wat de normale druk- en temperatuuromstandigheden zijn. Het laat dus zien wat de normale omstandigheden van druk en temperatuur zijn en waarvoor deze omstandigheden dienen.

Normale druk- en temperatuuromstandigheden

Standaard druk- en temperatuuromstandigheden zijn een reeks gestandaardiseerde omstandigheden die de druk en temperatuur bepalen waaronder een chemisch experiment wordt uitgevoerd.

Over het algemeen wordt vastgesteld dat de normale druk- en temperatuuromstandigheden 1 atm (101325 Pa) en 25 ºC (298,15 K) zijn. De normale temperatuur kan echter variëren en soms wordt de waarde 15ºC, 20ºC of 27ºC gebruikt. Bovendien raadde IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) aan om 1 bar ( ^10,5 Pa = 0,9869 atm) te gebruiken als de normale drukwaarde, maar normaal gesproken wordt nog steeds 1 atm gebruikt.

We noemen ze normale omstandigheden omdat het de gebruikelijke omstandigheden zijn waarin we in het laboratorium werken. Over het algemeen bedraagt de druk ongeveer één atmosfeer en de omgevingstemperatuur ongeveer 25ºC.

Volume van een gas onder normale omstandigheden

Het volume van een gas onder normale omstandigheden kan worden berekend met behulp van de ideale gaswet. Om het volume te berekenen gaan we er dus van uit dat het een ideaal gas is.

Van de ideale gasformule:

$P\cdot V=n\cdot R\cdot T$

We lossen het volume van de vergelijking op:

$V=\cfrac{n\cdot R\cdot T}{P}$

En nu vervangen we elke parameter door zijn waarde. We willen het volume van 1 mol bepalen en de normale omstandigheden zijn bij een temperatuur van 25 ºC (298,15 K) en een druk van 1 atm (101325 Pa), dus:

$V=\cfrac{1\cdot 8.3145\cdot 298.15}{101325} =0.024466 \ m^3 =24.466 \ \ell$

Kortom, het volume van een ideaal gas onder normale omstandigheden is 24.466 liter.

Normale omstandigheden en standaardomstandigheden

Standaardomstandigheden zijn andere waarden van temperatuur en druk die ook vaak in experimenten worden gebruikt, vooral in de thermodynamica.

Concreet zijn de standaard druk- en temperatuuromstandigheden 1 atm (101325 Pa) en 0 ºC (273,15 K). Er moet echter worden opgemerkt dat IUPAC een druk van 1 bar ( ¹⁰⁵ Pa = 0,9869 atm) aanbeveelt als standaard drukwaarde, maar dat over het algemeen een druk van 1 atm wordt gebruikt.

Logischerwijs verschilt het volume van een gas onder standaardomstandigheden enigszins van het volume van een gas onder normale omstandigheden, omdat de temperaturen verschillend zijn. Onder standaardomstandigheden is het volume van een ideaal gas dus 22.414 liter.

Waar zijn normale omstandigheden voor?

Normale omstandigheden worden voornamelijk gebruikt om de omstandigheden vast te leggen waaronder een test is uitgevoerd en om andere wetenschappers in staat te stellen het experiment te reproduceren.

Het is duidelijk dat de resultaten van een chemisch experiment kunnen variëren, afhankelijk van de omstandigheden waaronder het wordt uitgevoerd. Druk en temperatuur kunnen dus van invloed zijn op de conclusies die uit een onderzoek worden getrokken.

Door bepaalde werkomstandigheden vast te stellen, kan het experiment door iemand anders worden herhaald en zal het in theorie hetzelfde resultaat opleveren.