СТАНДА́РТНОЕ СОСТОЯ́НИЕ

СТАНДА́РТНОЕ СОСТОЯ́НИЕ в хи­мич. тер­мо­ди­на­ми­ке, со­стоя­ние ве­ще­ст­ва, вы­би­рае­мое за на­ча­ло от­счё­та при оп­ре­деле­нии тер­мо­ди­на­мич. ве­ли­чин. Не­об­хо­ди­мость иметь С. с. обу­слов­ле­на тем, что в рам­ках хи­мич. тер­мо­ди­на­ми­ки не мо­гут быть оп­ре­де­ле­ны аб­со­лют­ные зна­че­ния энер­гий Гиб­бса, хи­мич. по­тен­циа­лов, эн­таль­пий и др. тер­мо­ди­на­мич. ве­ли­чин для дан­но­го ве­ще­ст­ва (ком­по­нен­та); но воз­мож­но оп­ре­де­ле­ние раз­но­сти зна­че­ний этих ве­ли­чин в двух со­стоя­ни­ях, од­но из ко­то­рых счи­та­ют стан­дарт­ным. По­ня­тие С. с. вве­де­но Г. Льюи­сом в нач. 20 в.

С. с. вы­би­ра­ет­ся для удоб­ст­ва рас­чё­тов и мо­жет ме­нять­ся при пе­ре­хо­де от од­ной за­да­чи к дру­гой. Зна­че­ния тер­мо­ди­на­мич. ве­ли­чин в С. с. на­зы­ва­ют стан­дарт­ны­ми и обо­зна­ча­ют обыч­но ну­лём в верх­нем ин­дек­се; напр., G⁰, H⁰, μ⁰ – со­от­вет­ст­вен­но стан­дарт­ные энер­гия Гиб­бса, эн­таль­пия, хи­мич. по­тен­ци­ал ве­ще­ст­ва.

С. с. ха­рак­те­ри­зу­ет­ся стан­дарт­ны­ми ус­ло­вия­ми: дав­ле­ни­ем р⁰ или кон­цен­тра­ци­ей (мо­ляр­ная до­ля x⁰, мо­ляр­ная кон­цен­тра­ция М⁰, мо­ляль­ность, m⁰). Ко­мис­сия ИЮПАК по тер­мо­ди­на­ми­ке оп­ре­де­ли­ла (1982) в ка­че­ст­ве осн. С. с. для всех га­зо­об­раз­ных ве­ществ чис­тое ве­ще­ст­во (х⁰=1) в со­стоя­нии иде­аль­но­го га­за с дав­ле­ни­ем р⁰=1 бар (10⁵ Па). Мн. га­зы при дав­ле­нии 1 бар не мо­гут рас­смат­ри­вать­ся как иде­аль­ные. Стан­дарт­ным в этих слу­ча­ях яв­ля­ет­ся не ре­аль­ное, а ги­по­те­тич. со­стоя­ние. Для твёр­дых и жид­ких ве­ществ осн. С. с. – это со­стоя­ние чис­то­го (х⁰=1) ве­ще­ст­ва, на­хо­дя­ще­го­ся под внеш­ним дав­ле­ни­ем р⁰=1 бар.

Для рас­тво­рён­но­го ве­ще­ст­ва в ка­че­ст­ве С. с. (обо­зна­ча­ют пе­ре­чёрк­ну­тым ну­лём в верх­нем ин­дек­се) ко­мис­сия ИЮПАК вы­бра­ла со­стоя­ние это­го ве­ще­ст­ва в ги­по­те­тич. иде­аль­ном раз­бав­лен­ном рас­тво­ре с кон­цен­тра­ци­ей М$\require{enclose} ^{\enclose{horizontalstrike}{0}}$=1 или m$\require{enclose} ^{\enclose{horizontalstrike}{0}}$=1, на­хо­дя­щем­ся под внеш­ним дав­ле­ни­ем p⁰=1 бар. Зна­че­ния стан­дарт­ных тер­мо­ди­на­мич. ве­ли­чин ме­ня­ют­ся при пе­ре­хо­де от од­но­го рас­тво­ри­те­ля к дру­го­му. В оп­ре­де­ле­ние С. с. ИЮПАК темп-ра не вхо­дит. Стан­дарт­ные тер­мо­ди­на­мич. ве­ли­чи­ны за­ви­сят от темп-ры.

Не­ко­то­рые тер­мо­ди­на­мич. шко­лы не вклю­ча­ют в оп­ре­де­ле­ние С. с. для твёр­дых и жид­ких ве­ществ и рас­тво­рён­но­го ве­ще­ст­ва стан­дарт­ное дав­ле­ние р⁰=1 бар. При та­ком вы­бо­ре стан­дарт­ные тер­мо­ди­на­мич. ве­ли­чи­ны за­ви­сят от дав­ле­ния.

Мож­но вес­ти от­счёт тер­мо­ди­на­мич. ве­ли­чин для ве­ществ от С. с. для хи­мич. эле­мен­тов. В этом слу­чае мо­гут быть оп­ре­де­ле­ны, напр., ΔG_f⁰, ΔH_f⁰, ΔS_f⁰ – со­от­вет­ст­вен­но стан­дарт­ные энер­гия Гиб­бса, эн­таль­пия, эн­тро­пия об­ра­зо­ва­ния ве­ществ из эле­мен­тов (про­стых ве­ществ).

С. с. ком­по­нен­тов двух- и мно­го­ком­по­нент­ных сис­тем вво­дят­ся как со­стоя­ния, от ко­то­рых ве­дёт­ся от­счёт при оп­ре­де­ле­нии тер­мо­ди­на­мич. ак­тив­но­стей, энер­гий Гиб­бса, эн­таль­пий, эн­тро­пии сме­ше­ния. Воз­мо­жен т. н. сим­мет­рич­ный вы­бор С. с., при ко­то­ром в ка­че­ст­ве стан­дарт­но­го для всех ком­по­нен­тов ис­поль­зу­ет­ся со­стоя­ние чис­то­го ве­ще­ст­ва, на­хо­дя­ще­го­ся под внеш­ним дав­ле­ни­ем р⁰=1 бар. Аль­тер­на­ти­вой слу­жит ан­ти­сим­мет­рич­ный вы­бор С. с., ко­гда для рас­тво­ри­те­ля со­хра­ня­ет­ся С. с. чис­то­го ве­ще­ст­ва с р⁰=1 бар, а для лю­бо­го из рас­тво­рён­ных ве­ществ в ка­че­ст­ве С. с. вы­би­ра­ют его со­стоя­ние в ги­по­те­тич. иде­аль­ном раз­бав­лен­ном рас­тво­ре с кон­цен­тра­ци­ей М$\require{enclose} ^{\enclose{horizontalstrike}{0}}$=1 или m$\require{enclose} ^{\enclose{horizontalstrike}{0}}$=1, на­хо­дя­щем­ся под внеш­ним дав­ле­ни­ем p⁰=1 бар.