STP in Chemistry significa Standard Temperature and Pressure, proporciona un punt de referència estandarditzat per a la mesura i la comparació de propietats físiques i químiques de diverses substàncies, que és útil per a científics, enginyers i investigadors en molts camps. STP en Química és la condició estàndard de temperatura i pressió que s'utilitza en diversos Termodinàmica condicions.

En aquest article, llegirem sobre STP en química, STP de diversos gasos, equació de gasos ideals a STP i altres en detall.

Taula de contingut

• Què és STP (temperatura i pressió estàndard)?
• Temperatura i pressió estàndard (STP) per a gasos
• Volum de gasos a STP
• Equació del gas ideal a STP
• Exemples de STP en càlculs
• Condicions estàndard de temperatura i pressió (STP).

Què és STP (temperatura i pressió estàndard)?

La temperatura i la pressió estàndard (STP) són condicions de referència utilitzades per definir l'estat estàndard d'una substància. La temperatura estàndard es defineix com 0 °C (273,15 K) i la pressió estàndard es defineix com 100 kPa (1 atm). Aquestes condicions s'utilitzen com a punts de referència per fer mesures coherents i comparables de les propietats físiques i químiques de les substàncies.

Per exemple, la densitat d'un gas s'informa habitualment a STP. Si un gas té una densitat d'1 g/L a STP, això vol dir que a 0 °C i 100 kPa, el gas té una massa d'1 gram per litre de volum. Això permet als científics i enginyers comparar les densitats de diferents gasos i fer prediccions sobre el seu comportament en diferents condicions.

De la mateixa manera, el volum molar estàndard d'un gas també es defineix a STP, que significa el volum ocupat per un mol de gas a 0 °C i 100 kPa. Aquesta informació és útil per als càlculs amb gasos i per predir el comportament dels gasos en diferents condicions de temperatura i pressió.

STP es defineix per la IUPAC com a aire a 0 °C (273,15 K, 32 °F) i 10 ⁵ Pascal (1 bar)

Necessitat de temperatura i pressió estàndard (STP)

STP és un concepte important utilitzat en Física, Química i altres branques de les ciències. S'utilitza en diversos càlculs termodinàmics. Diverses propietats físiques de la matèria canvien segons el canvi de temperatura i pressió. Per tant, tenir una temperatura i una pressió estàndard és necessari realitzar diversos experiments i obtenir els resultats uniformes.

Temperatura i pressió estàndard (STP) per a gasos

El valor STP dels gasos és més rellevant, ja que l'estat físic dels gasos canvia significativament amb el canvi de temperatura i pressió. La definició comuna de STP és una temperatura de 273 K (0 ° Celsius o 32 ° Fahrenheit) i la pressió estàndard d'1 atm. Tots els càlculs termodinàmics d'un gas s'aconsegueixen només al STP, per obtenir un resultat uniforme a tot arreu. L'efecte STP de diversos gasos s'afegeix a l'article següent,

Volum de gasos a STP

Qualsevol gas independentment de la seva massa atòmica ocupa 22,4 litres de volum. Aquest valor és constant per a tots els gasos a STP i aquesta llei s'anomena Llei d'Avogadro. En altres paraules, podem dir que el volum molar de gas a STP és de 22,4 L. El volum de gas a STP es troba amb la relació PV = nRT .

Equació del gas ideal a STP

La relació entre la pressió de volum i la temperatura de les partícules de gas es dóna mitjançant l'equació del gas ideal i l'equació del gas ideal a la temperatura i pressió estàndard (STP) s'afegeix a continuació,

PV = nRT

on,

• P és la pressió del gas a STP
• EN és el volum de gas a STP
• T és la temperatura del gas a STP
• n és el nombre de mols de gas a STP
• R és la constant de gas universal

A temperatura i pressió estàndard, l'equació del gas ideal es pot expressar com: PV = nRT.

taula de veritat de sumador completa

Aquesta equació es pot utilitzar per predir el comportament d'un gas a diferents temperatures i pressions, sempre que s'assumi que el gas és ideal.

Propietats de l'aigua a STP (temperatura i pressió estàndard)

La propietat més única de l'aigua a STP és la densitat de l'aigua pura (H₂O) és de 62,4 lliures per peu cúbic (lb/ft³).

Exemples de STP en càlculs

Aquí hem comentat alguns exemples de com s'utilitza STP en els càlculs,

Densitat d'un gas

La densitat d'un gas a STP es calcula mitjançant la llei dels gasos ideals (PV = nRT). A STP, la pressió és d'1 atm i la temperatura és de 0 graus centígrads (273,15 Kelvin). Utilitzant aquests valors, la densitat d'un gas es pot calcular dividint la massa molar del gas pel volum molar (V) a STP.

Densitat = Massa molar / Volum molar a STP

Volum molar d'un gas ideal

El volum molar d'un gas ideal a STP es pot calcular mitjançant la llei dels gasos ideals (PV = nRT) on P és la pressió, V és el volum molar, n és el nombre de mols, R és la constant del gas ideal i T és la temperatura.

V = nRT/P

Canvi d'entalpia estàndard

El canvi d'entalpia estàndard (ΔH°) és el canvi d'entalpia que es produeix quan una substància es transforma en condicions estàndard. Per exemple, l'entalpia estàndard de combustió d'un hidrocarbur es pot determinar cremant una quantitat coneguda de la substància a STP i mesurant la calor alliberada.

ΔH° = q / n

on,

• q és la calor alliberada
• n és el nombre de mols de substància

Condicions estàndard de temperatura i pressió (STP).

Les condicions estàndard de temperatura i pressió que s'utilitzen en tots els càlculs de termodinàmica són:

• La temperatura estàndard és de 273,15 K = 0 °C = 32 °F. Aquesta temperatura és la mateixa que el punt de congelació de l'aigua.
• La pressió estàndard és 1 atm = 760 Torr = 760 mm Hg = 101,35 kPa. Aquesta és la pressió estàndard al nivell del mar.
• 1 mol de qualsevol gas conté 22,4 litres de gas.

Diferència entre STP i NTP en Química

La diferència entre STP i NTP es pot entendre amb l'ajuda de la taula que es mostra a continuació,

Llegeix més,

• Charles Law
• Llei de Boyle
• Llei de Gay Lussac

Exemples resolts sobre STP en Química

Exemple 1: Calcula el nombre de mols d'un gas present en un recipient de 2 L a una pressió d'1 atm i una temperatura de 20 graus centígrads.

afegir a la matriu java

Solució:

Utilitzant la llei dels gasos ideals (PV = nRT)

Donat,

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

Exemple 2: donada la calor alliberada durant la combustió d'un hidrocarbur com a -4000 J, calculeu el canvi d'entalpia estàndard de combustió per mol d'hidrocarbur.

Solució:

Canvi d'entalpia estàndard (ΔH°) = q / n

Donat,

• q = -4000 J
• n = 1 mol

ΔH° = -4000 J / 1 mol = -4000 J/mol

Així, el canvi d'entalpia estàndard de combustió per mol d'hidrocarbur és de -4000 J/mol.

Exemple 3: Una mostra de gas té un volum de 2,5 L a STP. Quin és el nombre de mols de gas presents a la mostra.

Solució:

pausa java

Utilitzant l'equació del gas ideal PV = nRT

n = (PV) / (RT)

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

n = 0.0292 mols

Exemple 4: Una mostra de gas té un volum de 10,0 L a una pressió de 200 kPa i una temperatura de 300 K. Quin és el nombre de mols de gas presents a la mostra?

Solució:

Utilitzant l'equació del gas ideal PV = nRT

n = (PV) / (RT)

connexió java mysql

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

n = 0.69 mols

Preguntes freqüents sobre STP (temperatura i pressió estàndard)

1. Què és STP en Química?

STP en química és l'estàndard, temperatura i pressió a la qual es fan tots els càlculs termodinàmics. El STP en química és de 0 °C (273,15 K) i 1 atm de pressió.

2. Quina diferència hi ha entre STP i NTP?

STP es defineix com una temperatura estàndard de 0 °C (273,15 K) i una pressió estàndard de 100 kPa (1 atm). NTP es defineix com una temperatura normal de 20 °C (293,15 K) i una pressió normal de 101,325 kPa (1 atm).

3. Es pot utilitzar l'equació del gas ideal en condicions diferents de STP?

Sí, l'equació del gas ideal es pot utilitzar en condicions diferents de STP, però els resultats poden no ser tan precisos com ho serien a STP.

4. Com es pot utilitzar l'equació del gas ideal per predir el comportament d'un gas?

L'equació del gas ideal es pot utilitzar per predir el comportament d'un gas tenint en compte que la pressió, el volum, la temperatura, el nombre de mols i el gas ideal són constants.

5. Com es troba la temperatura i la pressió estàndard?

La temperatura i la pressió estàndard es calculen mitjançant l'equació del gas ideal com, PV = nRT

6. El volum de tots els gasos és el mateix a STP?

Sí, el volum de tots els gasos és el mateix a STP i això s'anomena llei d'Avogadro. I el volum molar de gas a STP és de 22,4 litres.

7. Què és STP igual?

STP (Standard Temperature Pressure) és igual a 0 graus centígrads i 1 atm.

8. STP és 25 o 0?

STP és 0 °C o 273,15 Kelvin no 25 °C.