ภาวะมาตรฐาน

ในวิชาเคมี ภาวะมาตรฐาน ของสสารบริสุทธิ์ สารผสม หรือสารละลาย เป็นจุดอ้างอิงที่ใช้สำหรับการคำนวณคุณสมบัติของสารนั้นภายใต้สภาวะที่แตกต่างกัน ซึ่งโดยหลักการแล้ว ตัวเลือกของภาวะมาตรฐานสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ถึงแม้ว่า สหภาพเคมีบริสุทธิ์และเคมีประยุกต์ระหว่างประเทศ (IUPAC) จะแนะนำว่าให้ใช้ภาวะมาตรฐานทั่วไปในการคำนวณ^[1] IUPAC แนะนำให้ใช้ความดันมาตรฐาน p^o = 1 บาร์ (100 กิโลปาสคัล) หากจะกล่าวให้ถูกแล้ว อุณหภูมิไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการจำกัดความภาวะมาตรฐาน ยกตัวอย่างเช่น ตามที่ได้อภิปรายไว้แล้ว ภาวะมาตรฐานของแก๊สเดิมได้ถูกเลือกเป็นหน่วยความดัน (โดยปกติใช้เป็นบาร์) แก๊สอุดมคติ โดยไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ อย่างไรก็ตาม ตารางส่วนใหญ่ของปริมาณอุณหพลศาสตร์ถูกรวบรวมไว้ที่อุณหภูมิค่าหนึ่งโดยเฉพาะ ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ที่ 298.15 K (25 ˚C) หรือที่ใช้กันลดลงมา 273.15 K (0 ˚C) ภาวะมาตรฐานไม่ควรสับสนกับอุณหภูมิและความดันมาตรฐาน (STP) สำหรับแก๊ส^[2] หรือกับสารละลายมาตรฐานที่ใช้ในเคมีวิเคราะห์^[3]

สำหรับสสารหนึ่ง ภาวะมาตรฐานเป็นภาวะอ้างอิงสำหรับคุณสมบัติภาวะอุณหพลศาสตร์ของสสารนั้น อย่างเช่น เอนทาลปี เอนโทรปี พลังงานเสรีของกิ๊บส์ และภาวะมาตรฐานอีกหลายประการของสสารหนึ่ง การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีสำหรับธาตุในภาวะมาตรฐานจะมีค่าเป็นศูนย์ และด้วยการกำหนดดังกล่าวได้ทำให้ปริมาณทางอุณหพลศาสตร์อีกเป็นจำนวนมากสามารถคำนวณและจัดทำเป็นตารางได้ ภาวะมาตรฐานของสสารไม่จำเป็นต้องมีอยู่ในธรรมชาติ ยกตัวอย่างเช่น เป็นไปได้ที่จะคำนวณค่าของไอน้ำที่ 25 °C และ 1 บาร์ ถึงแม้ว่าไอน้ำดังกล่าวจะไม่มีอยู่จริง (เป็นแก๊ส) ภายใต้สภาวะเหล่านั้น ข้อดีของการกำหนดเช่นนี้คือตารางคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ที่ได้รับการจัดเตรียมด้วยวิธีการนี้จะมีความสอดคล้องกันในตัวของมันเอง