Starea standard în termodinamica chimică, starea sistemului, aleasă ca stare de referință în evaluarea termodinamicii. valori. Necesitatea alegerii unei stări standard se datorează faptului că, termodinamică nu m. calcul abs. valorile energiilor Gibbs. Chem. potențiale, entalpii și alte proprietăți termodinamice. valori pentru o anumită substanță; Este posibil să se calculeze numai valorile relative ale acestor cantități într-o anumită stare în comparație cu valoarea lor în starea standard
Starea standard este aleasă pentru confortul calculului; se poate schimba în timp ce treceți de la o sarcină la alta. Valorile termodinamice. Cantitățile în starea standard sunt numite standard și sunt de obicei indicate cu zero până la vârf. index, de exemplu G 0. H 0. m 0 -sorv. standard de energie Gibbs, entalpie, chimice. potențialul materiei. Pentru produse chimice. reacțiile DG 0. DH 0. DS 0 sunt egale cu modificările corespunzătoare. G 0, H 0 și S 0 a sistemului de reacție în timpul trecerii de la materiile prime în stare standard la produsele reacției în stare standard
Starea standard este caracterizată prin condiții standard: presiune p 0 temperatura T 0. compoziție (fracție molară x 0). Comisia IUPAC privind termodinamica identificate (1975) ca stare standard principal pentru toate substanță gazoasă pură (x 0 = 1) în p 0 = 1 atm (1,01 • 10 5 Pa) presiunea gazului ideală în orice fix. temperatură. Pentru substanțele solide și lichide, starea standard de bază este o stare a materiei pure (x 0 = 1) situată în condiții externe. presiunea p 0 = 1 atm. Starea standard a IUPAC T 0 nu este inclusă în definiție, deși se spune deseori că temperatura standard este de 298,15 K.
Mn. gazele la o presiune de 1 atm nu pot fi considerate ca un gaz ideal. Starea standard în aceste cazuri nu este reală, ci una ipotetică. de stat. Similar cu artele. Alegerea stării standard se explică prin simplitatea calculelor termodinamicii. f-tion pentru un gaz ideal.
Pentru procesul de formare a substanțelor chimice. compuși din substanțe simple în termodinamică. cărțile de referință sunt date energiilor standard Gibbs, entalpiei, entropiei
Pentru a determina aceste cantități selectate unele substanțe simple pentru care, prin definiție, următoarele condiții dețin: = 0 = 0 = 0. În faza de echilibru și luând ca stat etalon chimic pentru substanțele simple. starea elementului la o anumită temperatură. Această stare nu coincide întotdeauna cu starea naturală; Astfel, starea standard a unei substanțe simple de fluor la toate temperaturile este un gaz ideal pur la 1 atm, constând din molecule F2; nu ia în considerare disocierea F2 în atomi. Starea standard poate fi diferită în diferite. intervale de temperatură. Pentru Na, de exemplu, în intervalul de la 0 la Tm (370.86 K) starea standard a unei substanțe simplu - bloc de metal pur. Na la 1 atm; în intervalul de la Tm la Tcp (1156,15 K) este Na lichid pur la 1 atm; peste 1156,15 K este un gaz ideal la 1 atm, format exclusiv din atomi de Na. T. arr. Entalpia standard a formării de NaF solide sub 370.86 K corespunde schimbării entalpie reacției Na (s) + 1/2 F2 = = NaF (TV), iar în intervalul 370,86-1156,15 K corespunde schimbării în entalpia reacției de Na (lich ) + 1/2 F2 = NaF (TB).
Starea standard a unui ion într-o soluție apoasă este introdusă pentru posibilitatea recalculării entalpiilor determinate experimental de dizolvare a Daq H 0 (H 2 O) în entalpia formării de substanțe chimice. conexiune. Astfel, dacă se cunoaște entalpia standard de dizolvare în apă KCl și DH 0 obr [K +. soluție] și [Cl -. soluție] -sorv. entalpia formării ionilor K + și Cl la starea standard într-o soluție apoasă, atunci entalpia standard a formării KCI este m. se calculează prin următoarea ecuație: [KCl, тв] = = - Daq H 0 (H 2 O) + [K +. soluție] + [Cl-. soluție].
Ca stare standard a ionului în soluție apoasă, conform recomandărilor IUPAC, starea acestui ion este presupusă a fi ipotetică. o soluție apoasă monomolară în care, pentru ionul în cauză, entalpia este egală cu entalpia sa într-o manieră infinit diferită. soluție. În plus, se presupune că entalpia formării ionului H + în starea standard. și anume [H +. soluție, H2O] este egal cu zero. Drept rezultat, devine posibilă obținerea entalpiilor standard relativ pentru formarea altor ioni în soluție pe baza valorilor cele mai fiabile (cheie) ale entalpiilor formării chimiei. compuși. La randul lor, valorile obtinute de entalpii de formare a ionilor in solutie servesc la determinarea entalpiilor necunoscute ale formarii chimiei. Conn. în acele cazuri în care se măsoară entalpia standard de dizolvare.
Starea standard a componentelor sistemelor cu două și multicomponente este introdusă ca stare de referință în calculele termodinamicii. activități, energii Gibbs. entalpia, entropia de amestecare (ultimele trei valori în starea standard sunt zero). Posibil așa numit. selectarea simetrică a stării standard, în care starea standard a componentei este utilizată ca stare standard de bază, determinată conform IUPAC. Dacă sistemul multicomponent este lichid, atunci starea lichidului este considerată starea standard a componentelor. Alegerea alternativă este starea standardul antisimetrică unde solventul este reținut pentru o condiție standard, selectate în conformitate cu recomandările IUPAC, cât și pentru solut A ca stat standard de stat selectat într-o singură concentrație a unei soluții având proprietăți infinit dilua. soluție. Alegerea stării standard în acest caz este asociată cu o anumită concentrație. scară (fracție molară, molaritate, molalitate). stare standard de selecție antisimetrica este convenabil în acele cazuri în care solutului nu există în această fază într-o formă pură (de ex. HCl nu există ca un lichid la temperatura camerei).
Conceptul de stat standard a fost introdus de G. Lewis la început. 20 de cenți.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: