Estado Padrão

A definição de estado padrão da IUPAC(União Internacional de Química Pura e Aplicada) é:

Estado de um sistema escolhido como padrão para referência por convenção.

Três estados padrão são reconhecidos:

Para uma fase gasosa, é o estado (hipotético) da substância pura na fase gasosa na pressão padrão p = p°, assumindo o comportamento ideal.

Para uma fase pura, ou uma mistura, ou um solvente no estado líquido ou sólido, é o estado da substância pura na fase líquida ou sólida, à pressão padrão p = p°.

Para um soluto em solução, é o estado (hipotético) do soluto na molalidade padrão m°, pressão padrão p° ou concentração padrão c° e exibindo um comportamento infinitamente diluído da solução.

Para uma substância pura, o conceito de estado padrão se aplica à substância em um estado de agregação bem definido a uma pressão padrão bem definida, mas escolhida arbitrariamente.

Química

Na química, o estado padrão de um material (substância pura, mistura ou solução) é um ponto de referência usado para calcular suas propriedades em diferentes condições.

A IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada) recomenda o uso de uma pressão padrão p° = 105 Pa.

Estritamente falando, a temperatura não faz parte da definição de um estado padrão.

Por exemplo, o estado padrão de um gás é convencionalmente escolhido para ser o gás ideal de pressão unitária (geralmente em bar), independentemente da temperatura.

O que é

O estado padrão é uma condição arbitrária definida para um material com a finalidade de criar um ponto de referência padronizado. Isso permite que pesquisadores e outras pessoas que desejam comunicar informações sobre as substâncias com as quais trabalham saibam que as pessoas que lê em essas informações entenderão o ponto de referência usado para medir mudanças, atividades e outras características.

Algumas organizações estabeleceram diretrizes para estabelecer o estado padrão de vários elementos e esperam que seus membros os cumpram.

Classicamente, o estado padrão de um material é sua condição natural quando está em uma atmosfera de pressão ou em uma concentração de 1 mole por litro. Embora isso não dependa da temperatura, alguns pesquisadores podem observar 25° C como uma temperatura padrão nesse estado para referência, pois pode ser importante ao discutir a atividade química. Com isso como referência, o pesquisador pode descrever mais facilmente o que acontece quando a pressão e outras características ambientais mudam.

Os pesquisadores podem fazer suposições sobre o estado padrão dos elementos; presume-se que sejam puros, por exemplo, a menos que a documentação indique o contrário.

Tais premissas também são padronizadas para garantir que os pesquisadores trabalhem com as mesmas informações básicas. Se houver probabilidade de confusão, um pesquisador pode especificar o que se entende por estado padrão em um determinado experimento ou discussão. Apesar do “padrão” no nome, os estados padrão podem realmente flutuar e os pesquisadores podem ajustá-los para atender às suas necessidades.

As tabelas sobre as propriedades de vários materiais usam o estado padrão como referência ao descrever suas atividades em temperaturas e pressões mais altas e mais baixas.

Essa é a linha zero que um pesquisador pode usar para medir graus de mudança.

Para fins de cursos introdutórios de ciências, professores e livros didáticos geralmente definem estados padrão de maneira simplista para fornecer aos alunos as informações básicas necessárias, sem sobrecarregá-los.

À medida que os alunos progridem na química, eles podem encontrar discussões mais avançadas sobre os estados padrão.

O símbolo sobrescrito ° pode ser usado para indicar que um material está em seu estado padrão.

Na documentação experimental, é importante fornecer informações sobre o estado em que os materiais estavam no momento de um experimento. Isso facilitará o teste e a repetição dos resultados.

Essencialmente, o estado padrão é o “normal” para o material em discussão. Se o material estivesse em um estado diferente, seria necessário observar isso para contextualizar os resultados.

Resumo

Na química, o estado padrão de um material é o seu estado a 1 bar (100 kilopascais exatamente). Essa pressão foi alterada de 1 atm (101.325 kilopascais) pela IUPAC em 1990.

Pode ser definido em qualquer temperatura, geralmente 25 graus Celsius, embora alguns textos (especialmente em disciplinas relacionadas como física e engenharia) usem 0 graus Celsius para temperatura e pressão padrão (STP).

Deve-se notar que o estado padrão é um valor diferente de zero escolhido arbitrariamente, não um ponto zero natural.

Para um determinado material ou substância, o estado padrão é o estado de referência para as propriedades do estado termodinâmico do material, como entalpia, entropia, energia livre de Gibbs e para muitos outros padrões de material. A entalpia padrão de formação de um elemento em seu estado padrão é 0.

Quando o estado padrão é referido a um soluto em uma solução ou a uma reação química, também inclui a condição de que as concentrações de todos os solutos estejam em unidade (ou outra quantidade designada) para qualquer medida de concentração especificada. Se essa molaridade seria 1 mol · dm-3 e para a molalidade 1 mol · kg-1, assumindo o comportamento de diluição infinita da solução. Se a fração molar for usada, o líquido ou sólido puro é o estado padrão (x = 1). Como é possível (e em princípio legítimo) levar uma unidade diferente para cada uma das espécies na reação, a natureza do estado padrão precisa ser especificada ao relatar ou tabular. Embora uma definição envolvendo 1 mol/L (molaridade na unidade) de A em combinação com B puro (fração molar na unidade) seja claramente uma condição que nunca pode ser atendida, esse estado padrão inexistente leva a um sistema consistente de valores tabulados, desde que usados de maneira consistente por todos.

É claro que esses valores são diferentes daqueles em que um estado padrão diferente é adotado.

Na química de soluções a temperaturas e pressões elevadas, o termo “estado padrão” geralmente denota a concentração padrão hipotética, tipicamente 1 mol/kg para solutos assumindo um comportamento ideal (isto é, uma diluição infinita) ou uma fração molar de unidade (para substâncias). Não implica temperatura ou pressão em particular porque, embora contrário à recomendação da IUPAC(União Internacional de Química Pura e Aplicada), é mais conveniente ao descrever soluções em amplas faixas de temperatura e pressão.

Na época de seu desenvolvimento (século XIX), o símbolo Plimsoll – foi adotado como um sobrescrito o para indicar a natureza diferente de zero do estado de referência escolhido.

Por razões tipográficas, esse símbolo é frequentemente abreviado para um zero sobrescrito 0 bastante enganador em textos posteriores.

Reação química

Fonte: www.life.illinois.edu/www.thoughtco.com/www.westfield.ma.edu/www.wisegeek.org/www.oxfordreference.com/chemistry.stackexchange.com/goldbook.iupac.org/The University of British Columbia