STP steht in der Chemie für „Standard Temperature and Pressure“ und bietet einen standardisierten Bezugspunkt für die Messung und den Vergleich physikalischer und chemischer Eigenschaften verschiedener Substanzen, der für Wissenschaftler, Ingenieure und Forscher in vielen Bereichen nützlich ist. STP ist in der Chemie die Standard-Temperatur- und Druckbedingung, die in verschiedenen Bereichen verwendet wird Thermodynamisch Bedingungen.

In diesem Artikel lesen wir ausführlich über STP in der Chemie, STP verschiedener Gase, ideale Gasgleichung bei STP und andere.

Inhaltsverzeichnis

• Was ist STP (Standardtemperatur und -druck)?
• Standardtemperatur und -druck (STP) für Gase
• Gasvolumen bei STP
• Ideale Gasgleichung bei STP
• Beispiele für STP in Berechnungen
• Standardbedingungen für Temperatur und Druck (STP).

Was ist STP (Standardtemperatur und -druck)?

Standardtemperatur und -druck (STP) sind Referenzbedingungen, die zur Definition des Standardzustands eines Stoffes verwendet werden. Die Standardtemperatur ist als 0 °C (273,15 K) und der Standarddruck als 100 kPa (1 atm) definiert. Diese Bedingungen werden als Referenzpunkte verwendet, um konsistente und vergleichbare Messungen der physikalischen und chemischen Eigenschaften von Substanzen durchzuführen.

Beispielsweise wird die Dichte eines Gases üblicherweise bei STP angegeben. Wenn ein Gas bei STP eine Dichte von 1 g/L hat, bedeutet dies, dass das Gas bei 0 °C und 100 kPa eine Masse von 1 Gramm pro Liter Volumen hat. Dadurch können Wissenschaftler und Ingenieure die Dichten verschiedener Gase vergleichen und Vorhersagen über deren Verhalten unter verschiedenen Bedingungen treffen.

In ähnlicher Weise wird auch das Standardmolvolumen eines Gases bei STP definiert, d. h. das Volumen, das ein Mol eines Gases bei 0 °C und 100 kPa einnimmt. Diese Informationen sind nützlich für Berechnungen mit Gasen und für die Vorhersage des Verhaltens von Gasen unter verschiedenen Temperatur- und Druckbedingungen.

STP wird von der IUPAC als Luft bei 0 °C (273,15 K, 32 °F) und 10 °C definiert ⁵ Pascal (1 Takt)

Bedarf an Standardtemperatur und -druck (STP)

STP ist ein wichtiges Konzept, das in der Physik, Chemie und anderen Wissenschaftszweigen verwendet wird. Es wird in verschiedenen thermodynamischen Berechnungen verwendet. Je nach Temperatur- und Druckänderung ändern sich verschiedene physikalische Eigenschaften der Materie. Daher ist es notwendig, eine Standardtemperatur und einen Standarddruck zu haben, um verschiedene Experimente durchzuführen und einheitliche Ergebnisse zu erhalten.

Standardtemperatur und -druck (STP) für Gase

Der STP-Wert für die Gase ist am relevantesten, da sich der physikalische Zustand des Gases mit der Änderung von Temperatur und Druck erheblich ändert. Die übliche Definition von STP ist eine Temperatur von 273 K (0° Celsius oder 32° Fahrenheit) und der Standarddruck von 1 atm. Alle thermodynamischen Berechnungen für ein Gas werden nur am STP durchgeführt, um überall ein einheitliches Ergebnis zu erhalten. Der STP-Effekt verschiedener Gase wird im folgenden Artikel hinzugefügt:

Gasvolumen bei STP

Jedes Gas nimmt unabhängig von seiner Atommasse ein Volumen von 22,4 Litern ein. Dieser Wert ist für alle Gase bei STP konstant und dieses Gesetz wird als das bezeichnet Avogadros Gesetz. Mit anderen Worten können wir sagen, dass das molare Gasvolumen bei STP 22,4 l beträgt. Das Gasvolumen bei STP wird mit der Beziehung ermittelt PV = nRT .

Ideale Gasgleichung bei STP

Die Beziehung zwischen Volumendruck und Temperatur der Gaspartikel wird anhand der Idealgasgleichung angegeben. Die Idealgasgleichung bei Standardtemperatur und -druck (STP) wird unten hinzugefügt.

PV = nRT

Konvertieren Sie eine Zeichenfolge in ein Datum

Wo,

• P ist der Gasdruck bei STP
• IN ist das Gasvolumen bei STP
• T ist die Temperatur des Gases bei STP
• N ist die Anzahl der Mole Gas bei STP
• R ist die universelle Gaskonstante

Bei Standardtemperatur und -druck kann die ideale Gasgleichung ausgedrückt werden als: PV = nRT.

Diese Gleichung kann verwendet werden, um das Verhalten eines Gases bei unterschiedlichen Temperaturen und Drücken vorherzusagen, sofern davon ausgegangen wird, dass das Gas ideal ist.

Eigenschaften von Wasser bei STP (Standardtemperatur und -druck)

Die einzigartigste Eigenschaft von Wasser bei STP ist die Dichte von reinem Wasser (H₂O) beträgt 62,4 Pfund pro Kubikfuß (lb/ft).³).

Beispiele für STP in Berechnungen

Hier haben wir einige Beispiele besprochen, wie STP in Berechnungen verwendet wird.

Dichte eines Gases

Die Dichte eines Gases bei STP wird mithilfe des idealen Gasgesetzes (PV = nRT) berechnet. Bei STP beträgt der Druck 1 atm und die Temperatur 0 Grad Celsius (273,15 Kelvin). Anhand dieser Werte kann die Dichte eines Gases berechnet werden, indem die Molmasse des Gases durch das Molvolumen (V) bei STP dividiert wird.

Dichte = Molmasse / Molvolumen bei STP

Molvolumen eines idealen Gases

Das Molvolumen eines idealen Gases bei STP kann mithilfe des Idealgasgesetzes (PV = nRT) berechnet werden, wobei P der Druck, V das Molvolumen, n die Anzahl der Mol, R die ideale Gaskonstante und T ist die Temperatur.

V = nRT/P

Standard-Enthalpieänderung

Die Standardenthalpieänderung (ΔH°) ist die Enthalpieänderung, die auftritt, wenn ein Stoff unter Standardbedingungen umgewandelt wird. Beispielsweise kann die Standardverbrennungsenthalpie für einen Kohlenwasserstoff bestimmt werden, indem eine bekannte Menge des Stoffes bei STP verbrannt und die freigesetzte Wärme gemessen wird.

ΔH° = q / n

Wo,

• Q ist die freigesetzte Wärme
• N ist die Anzahl der Mole der Substanz

Standardbedingungen für Temperatur und Druck (STP).

Standardmäßige Temperatur- und Druckbedingungen, die in allen thermodynamischen Berechnungen verwendet werden, sind:

• Die Standardtemperatur beträgt 273,15 K = 0 °C = 32 °F. Diese Temperatur entspricht dem Gefrierpunkt von Wasser.
• Der Standarddruck beträgt 1 atm = 760 Torr = 760 mm Hg = 101,35 kPa. Dies ist der Standarddruck auf Meereshöhe.
• 1 Mol eines beliebigen Gases enthält 22,4 Liter Gas.

Unterschied zwischen STP und NTP in der Chemie

Der Unterschied zwischen STP und NTP kann anhand der folgenden Tabelle verstanden werden:

Mehr lesen,

• Charles Law
• Boyles Gesetz
• Das Gesetz von Gay Lussac

Gelöste Beispiele zu STP in der Chemie

Beispiel 1: Berechnen Sie die Molzahl eines Gases, das in einem 2-Liter-Behälter bei einem Druck von 1 atm und einer Temperatur von 20 Grad Celsius vorhanden ist.

Lösung:

Verwendung des idealen Gasgesetzes (PV = nRT)

Gegeben,

• P = 1 atm = 101.325 Pa
• V = 2 L
• T = 20 Grad 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

Beispiel 2: Berechnen Sie unter Annahme der bei der Verbrennung eines Kohlenwasserstoffs freigesetzten Wärme von -4000 J die Standardenthalpieänderung der Verbrennung pro Mol Kohlenwasserstoff.

Lösung:

Standard-Enthalpieänderung (ΔH°) = q / n

Gegeben,

• q = -4000 J
• n = 1 Mol

ΔH° = -4000 J / 1 mol = -4000 J/mol

Die Standardenthalpieänderung der Verbrennung pro Mol Kohlenwasserstoff beträgt also -4000 J/mol.

Beispiel 3: Eine Gasprobe hat bei STP ein Volumen von 2,5 L. Wie viele Mol Gas sind in der Probe vorhanden?

Lösung:

Unter Verwendung der Idealgasgleichung PV = nRT

n = (PV) / (RT)

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

n = 0,0292 Mol

Beispiel 4: Eine Gasprobe hat ein Volumen von 10,0 L bei einem Druck von 200 kPa und einer Temperatur von 300 K. Wie viele Mol Gas sind in der Probe vorhanden?

Lösung:

Unter Verwendung der Idealgasgleichung PV = nRT

n = (PV) / (RT)

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

n = 0,69 Mol

String-Builder

FAQs zu STP (Standardtemperatur und -druck)

1. Was ist STP in der Chemie?

STP ist in der Chemie der Standard, die Temperatur und der Druck, bei denen alle thermodynamischen Berechnungen durchgeführt werden. Der STP in der Chemie beträgt 0 °C (273,15 K) und 1 atm Druck.

2. Was ist der Unterschied zwischen STP und NTP?

STP ist definiert als eine Standardtemperatur von 0 °C (273,15 K) und einen Standarddruck von 100 kPa (1 atm). NTP ist definiert als eine Normaltemperatur von 20 °C (293,15 K) und einen Normaldruck von 101,325 kPa (1 atm).

3. Kann die ideale Gasgleichung unter anderen Bedingungen als STP verwendet werden?

Ja, die ideale Gasgleichung kann unter anderen Bedingungen als STP verwendet werden, aber die Ergebnisse sind möglicherweise nicht so genau wie bei STP.

4. Wie kann die ideale Gasgleichung verwendet werden, um das Verhalten eines Gases vorherzusagen?

Die ideale Gasgleichung kann verwendet werden, um das Verhalten eines Gases vorherzusagen, indem man berücksichtigt, dass Druck, Volumen, Temperatur, Anzahl der Mol und das ideale Gas konstant sind.

5. Wie finden Sie die Standardtemperatur und den Standarddruck?

Standardtemperatur und -druck werden mithilfe der Idealgasgleichung wie folgt berechnet: PV = nRT

6. Ist das Volumen aller Gase bei STP gleich?

Ja, das Volumen aller Gase ist bei STP gleich und dies wird als Avogadro-Gesetz bezeichnet. Und das molare Gasvolumen bei STP beträgt 22,4 Liter.

7. Was ist STP gleich?

STP (Standard Temperature Pressure) entspricht 0 Grad Celsius und 1 atm.

8. Ist STP 25 oder 0?

STP beträgt 0 °C oder 273,15 Kelvin, nicht 25 °C.