Översikt

Standardtillstånd är en etablerad referens i kemi och termodynamik som anger vilkoren under vilka ämnens egenskaper jämförs och rapporteras. Begreppet gör det möjligt att ange entalpier, fria energier, entropier och många andra storheter med en gemensam bakgrund så att värden från olika källor kan jämföras utan missförstånd.

Definition och konventioner

Vanligt förekommande konvention är att använda temperatur 25 °C (298,15 K) och ett standardtryck. Olika uppställningar förekommer: I modern litteratur och enligt IUPAC används ofta 1 bar som standardtryck, medan äldre tabeller kan ha använt 1 atm (≈101,325 kPa eller ≈14,7 psi). När temperatur eller tryck inte anges i en text antas ofta standardtillstånd vara underförstått.

Egenskaper och tolkningsregler

I praktiken innebär standardtillstånd att rena ämnen betraktas i sin mest stabila aggregationstillstånd vid den valda temperaturen och trycket. För lösta eller joniska arter används en referensaktivitet (vanligtvis enhetlig aktivitet för en molar lösning) snarare än en faktisk koncentration. För gaser innebär standardtillstånd att gasens partialtryck eller fugacitet sätts till referenstrycket.

Användningsområden och exempel

Standardtillstånd används i tabeller över standardbildningsentalpier, standardelektrodpotentialer och standardfria energier. Ett vanligt exempel: utsagan "brom är en vätska" syftar normalt på brom i standardtillstånd (25 °C och standardtryck). På så vis får påståenden om ämnens aggregationstillstånd och termodynamiska egenskaper en gemensam referens.

Skillnader och förväxlingar

Det är viktigt att inte förväxla standardtillstånd med STP (standard temperature and pressure) som i vissa traditioner sätts till 0 °C och 1 atm. Olika discipliner och tidsperioder kan ha använt olika definitioner, så det är bra praxis att alltid kontrollera vilken konvention en källa följer. För fördjupning se mer om standardtillstånd och relaterade tryck- och temperaturkonventioner.

Historik och noter

  • Begreppet formaliserades i takt med behovet av jämförbar termodynamisk data.
  • IUPACs rekommendationer har påverkat standardiseringen, särskilt valet mellan 1 bar och 1 atm.
  • Praktiskt används alltid den definition som anges i aktuell litteratur eller databas.