Standardbedingungen

Der Standardzustand wird ausgehend von der konzentrationsabhängigen Formulierung des chemischen Potentials einer reinen Substanz als der Zustand definiert, bei dem der Wert des Überführungsglieds Null ist.

aktueller Wert = Standardglied + Überführungsglied

$\mu_{i(*)} (T,P) = \mu_{i(*)}^\circ (T,P) + RT \ln\left\{a_i\right\}$

Für den Druck kann man analog formulieren:

$\mu_{i(*)} (T,P) = \mu_{i(*)}^\circ (T) + RT \ln\left\{ \frac{P}{P^{\circ}} \right\}$

Standardzustand $\leftrightarrow$ $\ln\left\{ \frac{P}{P^{\circ}} \right\} = 0$ $\leftrightarrow$ $P = P^{\circ}$

In der Praxis sind die Standardbedingungen im Gegensatz zu den Normalbedingungen nicht weltweit einheitlich definiert.

Für Europa werden historisch die Bedingungen aus Amsterdam herangezogen:

Standarddruck p = 1 atm = 101325 Pa = 1013,25 hPa = 101,325 kPa = 1,01325 bar
Standardtemperatur T = 298,15 K ⇔ 25 °C und dabei ist die Luftdichte ρ = 1,184 kg/m³.

Weiterhin ist üblich T = 293,15 K ⇔ 20 °C und dabei ist die Luftdichte ρ = 1,204 kg/m³.

In der Chemie, insbesondere in der physikalischen Chemie und der chemischen Thermodynamik, versteht man unter den Standardbedingungen einen Druck von 1 bar oder 100 kPa, bei mehreren gasförmigen Stoffen einen Partialdruck von jeweils 1 bar bzw. bei gelösten Stoffen (z. B. Ionen) eine Konzentration von 1 mol/L. In älteren Lehrbüchern findet man als Standarddruck noch 1 atm = 101,325 kPa. Der Standardzustand bezieht sich nicht auf eine bestimmte Temperatur.

In der Biochemie gilt eine ergänzende Definition. Der Standardzustand für die Wasserstoffionen-Konzentration (H⁺) beträgt 10^-7 mol/l pH = 7. Wasser gilt damit bei 22 °C als chemisch neutral. Dies entspricht praktisch physiologischen Bedingungen.