In dit artikel leggen we uit wat de standaardvoorwaarden zijn. Je ontdekt dus wat de standaardomstandigheden van druk en temperatuur zijn en bovendien wat het volume van een gas onder deze omstandigheden is.
Wat zijn de standaardvoorwaarden?
Standaard druk- en temperatuuromstandigheden zijn een reeks gestandaardiseerde omstandigheden die de druk- en temperatuurwaarden markeren waaronder een chemisch experiment wordt uitgevoerd.
Concreet zijn de standaardomstandigheden voor een gas een druk van 1 atm (101325 Pa) en een temperatuur van 0 ºC (273,15 K).
Houd er echter rekening mee dat IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) in 1982 1 bar ( 10,5 Pa = 0,9869 atm) aanbeveelde als standaarddruk. Hoewel de drukwaarden erg op elkaar lijken, wordt daarom nog steeds de druk van 1 atm als standaard gehanteerd.
Bovendien kan de standaardtemperatuur ook variëren, aangezien in sommige boeken de standaardtemperatuur 20ºC, 25ºC of een andere temperatuur wordt vermeld. Maar over het algemeen wordt de waarde 0 ºC als de standaardtemperatuur beschouwd.
Als het scheikundige probleem je de standaard temperatuur- of drukwaarde geeft, neem dan natuurlijk gewoon die waarde om de berekeningen uit te voeren.
Volume van een gas onder standaardomstandigheden
Het volume van een gas onder standaardomstandigheden wordt berekend met behulp van de ideale gaswet. Om het volume te berekenen wordt er daarom van uitgegaan dat het een ideaal gas is.
Van de ideale gasformule:
We lossen het volume van de vergelijking op:
En nu vervangen we elke parameter door zijn waarde. We willen het volume van 1 mol bepalen onder standaardomstandigheden, namelijk bij een druk van 1 atm (101325 Pa) en een temperatuur van 0 ºC (273,15 K), dus:
Kortom, het volume van een ideaal gas onder standaardomstandigheden is 22.414 liter.
Standaardomstandigheden en normale omstandigheden
In de chemie zijn er twee soorten omstandigheden die een verschillende temperatuur en druk tot stand brengen: standaardomstandigheden en normale omstandigheden. In deze sectie zullen we dus het verschil zien tussen deze twee gasomstandigheden.
Het verschil tussen standaardomstandigheden en normale omstandigheden is de temperatuurwaarde. Over het algemeen is de standaardtemperatuurwaarde 0ºC (273,15 K), terwijl de normale temperatuur 25ºC (298,15 K) is.
De standaarddruk en de normale druk hebben echter dezelfde waarde, namelijk 1 atm (101325 Pa).
Normale omstandigheden kennen echter enkele nuances, omdat soms een andere temperatuur- of drukwaarde wordt gebruikt. Klik op onderstaande link om precies te zien wat normale omstandigheden zijn.
Waar zijn standaardvoorwaarden voor?
Standaardomstandigheden worden gebruikt om vast te leggen onder welke omstandigheden een experiment is uitgevoerd en bovendien om andere wetenschappers in staat te stellen de uitgevoerde test te reproduceren.
Het is duidelijk dat de resultaten van een chemisch experiment kunnen variëren, afhankelijk van de omstandigheden waaronder het wordt uitgevoerd. In die zin zijn druk en temperatuur twee grootheden die de conclusies uit een onderzoek kunnen beïnvloeden.
Door bepaalde werkomstandigheden vast te stellen, kan iemand anders het experiment herhalen en in theorie hetzelfde resultaat verkrijgen.