Condiciones normales de temperatura y presión (CNTP) es un término utilizado para definir las dos magnitudes que influyen en el comportamiento de los gases.
El acrónimo condiciones normales de temperatura y presión (CNTP) existe para definir problemas que involucran las variaciones de los gases, a partir de dos magnitudes , temperatura y presión . Por lo tanto, se establecieron para que los estudiosos pudieran definir y estudiar el volumen de una sustancia gaseosa.
En primer lugar, la temperatura y la presión son dos cantidades muy importantes para el estudio de los gases. La presión es definida por la Física como la relación establecida entre la fuerza que ejerce un cuerpo en cualquier área.
Por otro lado, la temperatura está relacionada con el grado de agitación de las partículas que forman un cuerpo, ya sean moléculas o átomos , por ejemplo.
En este sentido, la influencia que ejercen estas dos magnitudes es tan grande que sería impensable intentar determinar el volumen de los gases sin conocer previamente las condiciones normales de temperatura y presión.
CNTP – Valores de temperatura y presión
Por convención, los valores establecidos para condiciones normales de temperatura y presión equivalen a:
T = 0 °C o 273,15 K
P = 1 atm o 101325 Pa
En este sentido, un gas está en condiciones normales de temperatura y presión cuando la temperatura es 0°C o 273°.15 K y la presión es equivalente a 1 atm, o 760 mmHg, o 101.325 Pa.
Por lo tanto, un mol de gas tiene un volumen de 22,4 L, el valor estándar para el volumen molar. En la práctica, este valor equivale a 11 botellas PET de 2 litros llenas. Sin embargo, otros términos sirven para indicar las condiciones de los gases , como V 0 , P 0 y T 0 .
En un principio, aunque todavía se utilizan, estos valores fueron modificados por la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada):
T = 0 °C o 273,15 K
P = 100000 Pa o 1 bar
Este cambio se realizó para simplificar los cálculos y por la dificultad encontrada por los investigadores para definir el valor exacto de 1 atm al nivel del mar.
Ecuación de estado de un gas
En un principio, se conoce el comportamiento de los gases a partir de tres magnitudes variables, como son el volumen (representado por la letra V), la presión (P) y la temperatura (T). Sin embargo, esta ecuación también se conoce como la ecuación de Clapeyron, donde:
PAGS . V = norte . r T
En este sentido, tenemos la relación entre volumen (V), presión (p), número de moléculas (n), constante universal de los gases (R) y temperatura (T). Sin embargo, el valor de la constante universal de los gases puede corresponder a 0,082 (atm x L x mol -1 x K -1 ) o 62,3 (mmHg x L x mol -1 x K -1 ) o 8,31 (kPa x L x mol – 1 x K -1 ).
NTP – Volumen molar
Sin embargo, teniendo en cuenta las condiciones normales de temperatura y presión (CNTP), el volumen molar, o el volumen ocupado por un mol de gas, se definió a partir de la ecuación de Clapeyron:
P x V = nx RXT
1 atm x V = 1 mol x 0,082 (atm x L x mol x K ) x 273 K
V = 22,4 L/mol (CNTP)
constante de gas
Dentro de las condiciones de temperatura y presión (CNTP) y teniendo en cuenta la ecuación de estado de los gases, presentada anteriormente, se puede considerar que la relación entre presión, volumen y temperatura siempre presentará un valor constante:
R = P x VT = 1 atm x 22,4 L/mol 237 K
R = 0,082 atm x L x mol -1 x K -1
O:
R = 760 mmHg x 22,4 L/mol 237 K
R = 62,3 mmHg x L x mol -1 x K -1
O:
R = 101,325 kPa x 22,4 L/mol 237 K
R= 8,31 kPa x L x mol -1 x K -1
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