标准状态

✍ dations ◷ 2025-09-18 15:31:48 #标准状态
标准状态(standard state),简称标状态,是一种为了方便计算体系性质的参考态。常见的体系有:纯物质、混合物或溶液。虽然 IUPAC 推荐了一套通用的标准状态, 但原则上,标准状态可以任意选取。在化学和生物化学中另外还包括定义的观察反应物浓度, 一般情况下为1mol/L (1 M)。在生物化学中只有质子例外(H+)。限定pH为7,即10-7 mol/l H+离子浓度用于准生理条件描述, 肌体条件,细胞内部条件等。IUPAC 推荐指定标准压力 po =105 Pa。 严格地说,标准状态并没有指定温度。 举个例子,气体的标准状态被指定为:单位压力下(通常是1巴)的理想气体,而没有指定具体的温度。但是,现实中的大多数热力学数据集都是在特定的温度下测得的,最常见的是:298.15 K(25.00 °C;77.00 °F)或不太常见的:273.15 K(0.00 °C;32.00 °F)。体系的标准状态就是体系热力学性质(焓、熵、Gibbs自由能)的参考态。在标准状态下,元素的标准摩尔生成焓为零,这使得在相当大的范围内,其他的热力学性质都变得容易计算,并能够以制成表格以便查阅。需要注意的是,物质的标准态不一定是真是存在的:举个例子,可以计算水蒸气在温度为 298.15 K、压力为 105 Pa 时的热力学性质,虽然此时水以液态存在。 但这样做可以使计算出的热力学性质表保持自洽。很多标准状态并非物理上存在的真实状态,通常把他们认为是一种“假想状态”。 标准状态的热力学性质有精确地定义。通常通过假定体系在边界条件处服从某些理想模型,然后外推到特定的条件下得到。常用的边界条件有:零压力或零浓度;理想模型有:理想溶液、理想气体或某些经验方程;特定条件通常是:单位浓度或单位压力。气体的标准状态是个假想态,其定义为:标准压力(105 Pa,或1巴)下,服从理想气体状态方程的纯气体。 虽然没有任何一种真实气体具有完全理想的行为,但是这种标准状态的定义允许对不同气体的非理想性进行修正。液体和固体的标准状态有着简单的定义:总压力为 105 Pa 时的纯物质。对于大多数的元素,标准摩尔生成焓 ΔHfo =0 的参考态为:同压下,该元素最稳定的同素异形体。例如对于碳元素是石墨;而对于锡则是 β-锡(白锡)。有一个例外:白磷,是磷最常见的同素异形体,被定义为磷的标准状态,尽管它仅是介稳态(英语:Metastability)。对于溶液中的物质(溶质)它的标准状态是一种假想态,其定义为:溶质的浓度为单位质量摩尔浓度或体积摩尔浓度,且溶质服从无限的稀释溶液行为的假想溶液状态。有这种不寻常定义的原因是:描述无限稀释溶液中溶质行为的方程和理想气体状态方程十分相似。 因此,把无限稀释溶液的行定为标准状态,并允许对不同溶液的非理想行为作出修正。标准质量摩尔浓度为1 mol kg−1,标准体积体积摩尔浓度为1 mol dm−3。十九世纪时,人们使用上标 Plimsoll 符号(英语:Waterline)来表示非零性质的标准的状态。 第3版的 IUPAC 建议书《Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry》推荐使用一个类似角度单位“度”(°)的符号来替代 Plimsoll 符号。在同一出版物中, Plimsoll 符号似乎是由一条水平的横线和一个角度符号组成的。 论文中使用了一系列类似的符号:带有横划线的小写的O(o)、 上标零(0) 、一个圆形带有一条水平横线,横线可以伸出圆形的边界(U+29B5“⦵”CIRCLE WITH HORIZONTAL BAR)或者终止在圆上(U+2296“⊖”CIRCLED MINUS)。 与 plimsoll 符号相比较时,水平条应该伸出圆的边界

相关

  • 营养不良营养不良(英语:malnutrition)是一个描述健康状况的用语,是指由不平衡饮食所造成的营养素缺乏、过剩、或比例失调。重要的营养成分包括:产生热量的蛋白质、脂质与糖类,还有不产生热
  • 奈韦拉平奈韦拉平(英语:Nevirapine,NVP),是预防艾滋病的药物,尤其是针对HIV-1感染。常见的销售药品名为 Viramune,一般会建议和其他抗反转录病毒药物合并使用。本品可用于预防母婴垂直感染(
  • 关于化学品注册、评估、许可和限制法案《关于化学品注册、评估、许可和限制法案》(REACH,Registration, Evaluation, Authorization, and Restriction of Chemicals)是欧洲联盟关于进入欧盟市场的所有化学品强制要求
  • 自我哲学自我哲学(英语:philosophy of self)是一个经验主体与所有其他的事物区别的身份条件。当代有关自我本性的探讨与人格本性、个人身份相关的讨论有所不同。“自我”一词有时被认为
  • 海军海军或水军是一国军队当中的主要构成部分之一,为在海洋、河流、湖泊等水体上作战的军种,一般来说以锚作为标志。海军使用的武器主要为各式水上的军舰、以及在海底航行的潜艇;操
  • 南方医科大学南方医科大学(Southern Medical University),本部位于广东省广州市,是中华人民共和国首批、广东省唯一一所“部委省”共建高校,也是广东省高水平大学“重点建设高校”。(南方医科
  • 泽米泽米(Zettametre,符号Zm)是一个长度单位。1 Zm=1021米,或110,000光年。米(m) · 尧米(Ym) · 泽米(Zm) · 艾米(Em) · 拍米(Pm) · 太米(Tm) · 吉米(Gm) · 兆米(Mm) · 千米(km) · 百米(hm) ·
  • 伯尔尼伯恩(伯恩德语:Bärn;德语:Bern;法语:Berne;意大利语:Berna;罗曼什语:Berna)位于瑞士西半部领土中央偏北之处,为仅次于苏黎世、日内瓦、巴塞尔和洛桑的第五大城,是伯恩州首府,亦是该国实际
  • SiS一硫化硅是一种无机化合物,化学式SiS,为黄色无定形体。可以硫和硅以一比一摩尔在高温下取得,但此反应会产生更多二硫化硅。此外亦可以让硅与二硫化硅于850℃反应、与二硫化碳于
  • log P分配系数,分析化学概念之一。所谓分配定律是指一定温度下,物质A在两种互不相溶的溶剂中达到分配平衡时在两相中的活度(常近似为浓度)之比,即分配系数,为一常数。分配系数可用于表