STP in Chemistry staat voor Standard Temperature and Pressure en biedt een gestandaardiseerd referentiepunt voor het meten en vergelijken van fysische en chemische eigenschappen van verschillende stoffen, wat nuttig is voor wetenschappers, ingenieurs en onderzoekers op veel gebieden. STP in de chemie is de standaard temperatuur- en drukconditie die in verschillende toepassingen wordt gebruikt Thermodynamisch voorwaarden.

In dit artikel zullen we in detail lezen over STP in de chemie, STP van verschillende gassen, ideale gasvergelijking bij STP en andere.

Inhoudsopgave

• Wat is STP (standaardtemperatuur en druk)?
• Standaardtemperatuur en druk (STP) voor gassen
• Volume van gassen bij STP
• Ideale gasvergelijking bij STP
• Voorbeelden van STP in berekeningen
• Standaard temperatuur en druk (STP) omstandigheden

Wat is STP (standaardtemperatuur en druk)?

Standaardtemperatuur en -druk (STP) zijn referentieomstandigheden die worden gebruikt om de standaardtoestand van een stof te definiëren. De standaardtemperatuur is gedefinieerd als 0°C (273,15 K) en de standaarddruk is gedefinieerd als 100 kPa (1 atm). Deze omstandigheden worden gebruikt als referentiepunten om consistente en vergelijkbare metingen van de fysische en chemische eigenschappen van stoffen uit te voeren.

De dichtheid van een gas wordt bijvoorbeeld gewoonlijk gerapporteerd bij STP. Als een gas bij STP een dichtheid heeft van 1 g/L, betekent dit dat het gas bij 0°C en 100 kPa een massa heeft van 1 gram per liter volume. Hierdoor kunnen wetenschappers en ingenieurs de dichtheden van verschillende gassen vergelijken en voorspellingen doen over hun gedrag onder verschillende omstandigheden.

Op soortgelijke wijze wordt ook bij STP het standaard molaire volume van een gas gedefinieerd, wat betekent dat het volume wordt ingenomen door één mol gas bij 0°C en 100 kPa. Deze informatie is nuttig voor berekeningen met gassen en voor het voorspellen van het gedrag van gassen onder verschillende temperatuur- en drukomstandigheden.

STP wordt door IUPAC gedefinieerd als lucht bij 0°C (273,15 K, 32°F) en 10 ⁵ Pascal (1 bar)

Behoefte aan standaardtemperatuur en druk (STP)

STP is een belangrijk concept dat wordt gebruikt in de natuurkunde, scheikunde en andere takken van de wetenschappen. Het wordt gebruikt in verschillende thermodynamische berekeningen. Verschillende fysieke eigenschappen van de materie veranderen afhankelijk van de verandering in temperatuur en druk. Het hebben van een standaard temperatuur en druk is dus een must om verschillende experimenten uit te voeren en uniforme resultaten te verkrijgen.

Standaardtemperatuur en druk (STP) voor gassen

De STP-waarden voor de gassen zijn het meest relevant omdat de fysieke toestand van het gas aanzienlijk verandert met de verandering in temperatuur en druk. De algemene definitie van STP is een temperatuur van 273 K (0° Celsius of 32° Fahrenheit) en de standaarddruk van 1 atm. Alle thermodynamische berekeningen voor een gas worden alleen op de STP uitgevoerd, om overal een uniform resultaat te verkrijgen. STP-effect van verschillende gassen zijn toegevoegd in het onderstaande artikel,

Volume van gassen bij STP

Elk gas, ongeacht hun atomaire massa, neemt een volume van 22,4 liter in beslag. Deze waarde is constant voor alle gassen bij STP en deze wet wordt de De wet van Avogadro. Met andere woorden, we kunnen zeggen dat het molaire gasvolume bij STP 22,4 L is. Het gasvolume bij STP wordt gevonden met de relatie PV = nRT .

Ideale gasvergelijking bij STP

De relatie tussen de volumedruk en de temperatuur van de gasdeeltjes wordt gegeven met behulp van de ideale gasvergelijking en de ideale gasvergelijking bij standaardtemperatuur en -druk (STP) is hieronder toegevoegd,

PV = nRT

waar,

cast string naar int

• P is de gasdruk bij STP
• IN is het gasvolume bij STP
• T is de temperatuur van het gas bij STP
• N is het aantal mol gas bij STP
• R is de Universele Gasconstante

Bij standaardtemperatuur en -druk kan de ideale gasvergelijking worden uitgedrukt als: PV = nRT.

Deze vergelijking kan worden gebruikt om het gedrag van een gas bij verschillende temperaturen en drukken te voorspellen, zolang wordt aangenomen dat het gas ideaal is.

Eigenschappen van water bij STP (standaardtemperatuur en druk)

De meest unieke eigenschap van water bij STP is de dichtheid van zuiver water (H₂O) is 62,4 pond per kubieke voet (lb/ft³).

Voorbeelden van STP in berekeningen

Hier hebben we enkele voorbeelden besproken van hoe STP wordt gebruikt in berekeningen,

Dichtheid van een gas

De dichtheid van een gas bij STP wordt berekend met behulp van de ideale gaswet (PV = nRT). Bij STP is de druk 1 atm en de temperatuur 0 graden Celsius (273,15 Kelvin). Met behulp van deze waarden kan de dichtheid van een gas worden berekend door de molaire massa van het gas te delen door het molaire volume (V) bij STP.

Dichtheid = molaire massa / molair volume bij STP

Molair volume van een ideaal gas

Het molaire volume van een ideaal gas bij STP kan worden berekend met behulp van de ideale gaswet (PV = nRT), waarbij P de druk is, V het molaire volume, n het aantal mol is, R de ideale gasconstante is en T is de temperatuur.

V = nRT/P

Standaard enthalpieverandering

De standaardenthalpieverandering (ΔH°) is de verandering in enthalpie die optreedt wanneer een stof onder standaardomstandigheden wordt omgezet. De standaardverbrandingsenthalpie voor een koolwaterstof kan bijvoorbeeld worden bepaald door een bekende hoeveelheid van de stof bij STP te verbranden en de vrijkomende warmte te meten.

ΔH° = q / n

waar,

• Q is de vrijgekomen warmte
• N is het aantal mol stof

Standaard temperatuur en druk (STP) omstandigheden

Standaard temperatuur- en drukomstandigheden die bij alle thermodynamicaberekeningen worden gebruikt, zijn:

dubbel gekoppelde lijst

• Standaardtemperatuur is 273,15 K = 0°C = 32°F. Deze temperatuur is hetzelfde als het vriespunt van water.
• Standaarddruk is 1 atm = 760 Torr = 760 mm Hg = 101,35 kPa. Dit is de standaarddruk op zeeniveau.
• 1 mol van welk gas dan ook bevat 22,4 liter gas.

Verschil tussen STP en NTP in de chemie

Het verschil tussen STP en NTP kan worden begrepen met behulp van de onderstaande tabel,

Lees verder,

• Karel Wet
• De wet van Boyle
• De wet van Gay Lussac

Opgeloste voorbeelden van STP in de chemie

Voorbeeld 1: Bereken het aantal mol gas dat aanwezig is in een container van 2 liter bij een druk van 1 atm en een temperatuur van 20 graden Celsius.

Oplossing:

Ideale gaswet gebruiken (PV = nRT)

Gegeven,

• P = 1 atm = 101.325 Pa
• V = 2 liter
• T = 20 graden Celsius = 293,15 Kelvin
• 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

Voorbeeld 2: Gegeven de warmte die vrijkomt bij de verbranding van een koolwaterstof van -4000 J, bereken de standaard enthalpieverandering van de verbranding per mol koolwaterstof.

Oplossing:

Standaard enthalpieverandering (ΔH°) = q / n

Gegeven,

• q = -4000 J
• n = 1 mol

ΔH° = -4000 J / 1 mol = -4000 J/mol

De standaard enthalpieverandering van de verbranding per mol koolwaterstof is dus -4000 J/mol.

Voorbeeld 3: Een gasmonster heeft een volume van 2,5 liter bij STP. Wat is het aantal mol gas dat in het monster aanwezig is.

Oplossing:

Ideale gasvergelijking gebruiken PV = nRT

n = (PV) / (RT)

n = (100 kPa × 2,5 L) / (8,31 J/mol-K × 273,15 K)

n = 0,0292 mol

Voorbeeld 4: Een gasmonster heeft een volume van 10,0 liter bij een druk van 200 kPa en een temperatuur van 300 K. Wat is het aantal mol gas dat in het monster aanwezig is?

tekenreeks Java bevat

Oplossing:

Ideale gasvergelijking gebruiken PV = nRT

n = (PV) / (RT)

n = (200 kPa × 10,0 L) / (8,31 J/molK × 300 K)

n = 0,69 mol

Veelgestelde vragen over STP (standaardtemperatuur en druk)

1. Wat is STP in de chemie?

STP in de chemie is de standaard, temperatuur en druk waarbij alle thermodynamische berekeningen worden gemaakt. De STP in de chemie is 0°C (273,15 K) en een druk van 1 atm.

2. Wat is het verschil tussen STP en NTP?

STP wordt gedefinieerd als een standaardtemperatuur van 0°C (273,15 K) en een standaarddruk van 100 kPa (1 atm). NTP wordt gedefinieerd als een normale temperatuur van 20°C (293,15 K) en een normale druk van 101,325 kPa (1 atm).

3. Kan de ideale gasvergelijking worden gebruikt onder andere omstandigheden dan STP?

Ja, de ideale gasvergelijking kan worden gebruikt onder andere omstandigheden dan STP, maar de resultaten zijn mogelijk niet zo nauwkeurig als bij STP.

4. Hoe kan de ideale gasvergelijking worden gebruikt om het gedrag van een gas te voorspellen?

De ideale gasvergelijking kan worden gebruikt om het gedrag van een gas te voorspellen door te overwegen dat de druk, het volume, de temperatuur, het aantal mol en het ideale gas constant zijn.

5. Hoe vind je de standaardtemperatuur en -druk?

Standaardtemperatuur en -druk worden berekend met behulp van de ideale gasvergelijking als: PV = nRT

6. Is het volume voor alle gassen hetzelfde bij STP?

Ja, het volume van alle gassen is hetzelfde bij STP en dit wordt de wet van Avogadro genoemd. En het molaire gasvolume bij STP is 22,4 liter.

7. Waar is STP gelijk aan?

STP (Standard Temperature Pressure) is gelijk aan 0 graden Celsius en 1 atm.

8. Is STP 25 of 0?

STP is 0°C of 273,15 Kelvin, niet 25°C.