В этой статье объясняется, что такое стандартные условия. Таким образом, вы узнаете, каковы стандартные условия давления и температуры и, кроме того, каков объем газа при этих условиях.
Какие стандартные условия?
Стандартные условия давления и температуры — совокупность стандартизированных условий, обозначающих значения давления и температуры, при которых проводится химический эксперимент.
В частности, стандартными условиями для газа являются давление 1 атм (101325 Па) и температура 0 ºC (273,15 К).
Однако следует иметь в виду, что в 1982 году ИЮПАК (Международный союз теоретической и прикладной химии) рекомендовал в качестве стандартного давления 1 бар (10 5 Па = 0,9869 атм). Хотя значения давления очень похожи, именно поэтому в качестве стандарта до сих пор используется давление в 1 атм.
Кроме того, стандартная температура также может варьироваться, поскольку в некоторых книгах стандартная температура указана как 20°C, 25°C или другая температура. Но обычно значение 0 ºC считается стандартной температурой.
Конечно, если задача по химии дает вам стандартное значение температуры или давления, просто возьмите это значение для вычислений.
Объем газа при стандартных условиях
Объем газа при стандартных условиях рассчитывается по закону идеального газа. Поэтому для расчета объема предполагается, что это идеальный газ.
Из формулы идеального газа:
Решаем объемное уравнение:
И теперь мы заменяем каждый параметр его значением. Мы хотим определить объем 1 моля при стандартных условиях, то есть при давлении 1 атм (101325 Па) и температуре 0 ºC (273,15 К), поэтому:
Короче говоря, объем идеального газа при стандартных условиях равен 22 414 литров.
Стандартные условия и нормальные условия
В химии есть два типа условий, устанавливающих разную температуру и давление, это стандартные условия и нормальные условия. Итак, в этом разделе мы увидим разницу между этими двумя состояниями газа.
Разница между стандартными условиями и нормальными условиями заключается в значении температуры. Обычно стандартное значение температуры составляет 0°C (273,15 К), тогда как нормальная температура составляет 25°C (298,15 К).
Однако стандартное давление и нормальное давление принимают одно и то же значение, т.е. 1 атм (101325 Па).
Однако нормальные условия имеют некоторые нюансы, поскольку иногда принимается другое значение температуры или давления. Нажмите на ссылку ниже, чтобы узнать, что такое нормальные условия.
Для чего нужны стандартные условия?
Стандартные условия используются для фиксации условий, в которых проводился эксперимент, а также для того, чтобы дать возможность другим ученым воспроизвести проведенный эксперимент.
Очевидно, что результаты химического эксперимента могут различаться в зависимости от условий, в которых он проводится. В этом смысле давление и температура — это две величины, которые могут повлиять на выводы, сделанные в результате исследования.
Создав определенные условия работы, другой человек может повторить эксперимент и теоретически получит тот же результат.