標準狀態
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標準狀態(英語:standard state),簡稱標狀態,是一種為了方便計算體系性質的參考態。常見的體系有:純物質、混合物或溶液。雖然 IUPAC 推薦了一套通用的標準狀態,[1] 但原則上,標準狀態可以任意選取。
在化學中,常定義假想的理想溶液濃度為1 M(mol/L)時為標準狀態。在生物化學則常額外使用pH為7,即10-7 mol/l H+離子濃度為標準狀態[2][3]。
IUPAC 推薦指定標準壓力 po =105 Pa。[4]
嚴格地說,標準狀態並沒有指定溫度。 舉個例子,氣體的標準狀態被指定為:單位壓力下(通常是1巴)的理想氣體,而沒有指定具體的溫度。但是,現實中的大多數熱力學數據集都是在特定的溫度下測得的,最常見的是:298.15 K(25.00 °C;77.00 °F)或較少見的:273.15 K(0.00 °C;32.00 °F)。
體系的標準狀態就是體系熱力學性質(焓、熵、Gibbs自由能)的參考態。在標準狀態下,元素的標準摩爾生成焓為零,這使得在相當大的範圍內,其他的熱力學性質都變得容易計算,並能夠以製成表格以便查閱。需要注意的是,物質的標準態不一定是真是存在的:舉個例子,可以計算水蒸氣在溫度為 298.15 K、壓力為 105 Pa 時的熱力學性質,雖然此時水以液態存在。 但這樣做可以使計算出的熱力學性質表保持自洽。