はじめに
材料の標準状態は、エンタルピー、エントロピー、ギブズ自由エネルギーなどの熱力学的状態特性を特定するための基準点として機能します。標準状態は、さまざまな条件下での材料の特性を計算するために使用され、Hf⊖ として表されます。 1 bar での仮想状態は、気体の標準状態です。 1 bar での純物質は、液体と固体の標準状態です。最も安定な同素体は、元素の標準状態です。 1 M および 1 bar での濃度は、溶液中の物質 (溶質) の標準状態です。
本文
ガス
標準圧力で理想気体方程式に従う純粋な物質としての気体の仮想状態は、その標準状態 (105 Pa、または 1 バール) と呼ばれます。完全に理想的な挙動を示す実在気体はありません。ただし、この標準状態の定義により、すべてのガスにわたって非理想性を一貫して修正できます。
液体と固体
液体と固体の標準状態は、単純に全圧 105 Pa (または 1 bar) の純粋な状態です。 Hf =⊖ の基準点は、炭素の場合はグラファイト、スズの場合は - 相 (白いスズ) など、最も安定した同素体のほとんどの元素に対して定義されます。リンの最も一般的な同素体である白リンは、準安定であるにもかかわらず標準状態として定義されているため、例外です。
溶質
化学プロセスの自由エネルギーを比較するには、自由エネルギーの変化を正規化すると便利です。反応量の違いをなくすのに役立ちます。これは、Go、またはモル自由エネルギー変化、および溶液中の反応物の標準状態を使用することによって達成されます。
25oC、1気圧の常温常圧（NTP）で、
- 溶質は、活性が 1 M のときに標準状態になります。
- 気体は、圧力が 1 気圧のときに標準状態になります。
吸着剤
吸着分子は、主に線状パラフィン炭化水素で構成され、残りは飽和脂肪酸から、および/またはベース液中の他の活性物質から構成されます。吸着剤拡散は、固体表面に結合した吸着剤が熱変動によって吸着位置を変えることができるプロセスです。
標準状態の元素は、化学ポテンシャルとエンタルピーが 0、つまり µoelement =0 であると想定されます。元素の標準状態は、1 気圧および 25oC での自然状態です。
このように元素の自由エネルギーを定義するには、化合物が化学ポテンシャル (部分自由エネルギー) または生成エンタルピーを持っていると仮定します。生成エンタルピーは、反応の化学ポテンシャル (またはエンタルピー) のすべての変化の合計であり、便利な経路で生成物が生成されます。
自由エネルギーとエンタルピーは状態変数であるため、値は状態の一意の関数です。この方法を使用して、元素から始めて、そこに到達するために必要な作業を参照することにより、化学システムの相対的なエネルギー含有量を定義できることを示しています.
標準状態 化合物用
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気体は、圧力が 1 気圧の場合、標準状態にあると言われます。
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溶質の濃度が 1 M の場合、その溶質は標準状態にあると言われます。
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純粋な固体と液体は標準状態です。
要素の標準状態条件
- 要素は、圧力 1 気圧、温度 25 °C で存在する場合、標準状態にあると言われます。 (ちなみに標準状態の条件はSTPとは異なります。)
生成エンタルピー
生成エンタルピーは、298.15 K の温度と 1 bar の圧力で最も安定した参照状態で、その元素 (原子または分子) から化合物を生成するための標準的な反応エンタルピーです。ほとんどの熱化学データが集計されている標準条件は、圧力です。 すべてのガスの 1 気圧 (atm) と 濃度 溶液中のすべての種に対して 1 M (1 mol/L)。
標準条件は、エンタルピーの違いを測定するための基準点として機能します。標準生成エンタルピーは、標準状態の構成要素から 1 モルの化合物を生成するためのエンタルピー変化です。最も安定した形の元素の標準生成エンタルピーは、定義によりゼロです。
結論
標準状態は、物質の熱力学的状態パラメーターの基準状態です。標準状態の材料の標準エンタルピー形成の変化はゼロです。この規則により、広範囲の熱力学的パラメーターの計算と集計が可能になります。
