Temperatura y presión estándar en química, condiciones y fórmula

¿Qué es STP en Química?

STP es un término que se originó en el campo de la química, donde los químicos lo usaban para estandarizar las propiedades de los gases. La idea de una temperatura y presión estándar se remonta a principios del siglo XIX cuando el físico y químico francés Amadeo Avogadro propuso una hipótesis que afirmaba que volúmenes iguales de gases a la misma temperatura y presión contienen el mismo número de moléculas. Posteriormente, los científicos utilizaron esta hipótesis para desarrollar la ley de los gases ideales, que es una ecuación muy utilizada en química para calcular las propiedades de los gases.

Los gases se comportan de manera diferente a diferentes temperaturas y presiones. Por lo tanto, STP es relevante para la química porque permite la medición consistente y comparable de las propiedades de los gases. Por ejemplo, la ley de los gases ideales utiliza los valores de STP como punto de referencia para calcular las propiedades de los gases. Además, el concepto de STP es fundamental para el estudio de la estequiometría de gases, que es la rama de la química que se ocupa del trabajo de calcular las cantidades de reactivos y productos en reacciones químicas que involucran gases.

Condiciones STP

El valor definido de las condiciones STP varía de una organización diferente. Por ejemplo, la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) define STP como una temperatura de 273,15 K y una presión de 100 kPa; por otro lado, la Organización Internacional de Normalización (ISO) define STP como una temperatura de 273,15 K y una presión de 101,325 kPa. Los valores de STP definidos por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) y la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) son generalmente aceptados dentro del campo científico como un punto de referencia estándar para la medición de las propiedades de los gases.

Temperatura estándar

La temperatura estándar se define como una temperatura de 0 grados Celsius (273,15 Kelvin). Este valor se designó como temperatura estándar porque es la temperatura a la que se congela el agua; esto lo convierte en un punto de referencia conveniente para la medición de la temperatura. Además, el valor de 0 grados Celsius es la temperatura de referencia estándar para la escala Celsius, que se usa ampliamente en química y otros campos científicos. La temperatura utilizada para las condiciones STP por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología se enumeran a continuación.

Presión estándar

La presión estándar se define como una presión de 1 atmósfera (101,325 kilopascales). El campo científico designó este valor como la presión estándar porque es la presión atmosférica promedio al nivel del mar, lo que lo convierte en un punto de referencia conveniente al medir la presión. Además, el valor de 1 atmósfera es la presión de referencia estándar para la escala barométrica, que comúnmente usan los químicos y científicos de otros campos científicos. La presión para las condiciones de STP por IUPAC y NIST se enumeran a continuación.

STP para gas

Las personas pueden calcular la temperatura y la presión estándar del gas usando la ley de los gases ideales. Esta ley establece que el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura e inversamente proporcional a su presión. Esto significa que cuando cambia la temperatura o la presión de un gas, el volumen del gas también cambiará de acuerdo con la fórmula de la ley de los gases ideales. Esta fórmula se escribe como V = nRT/P, donde indica que V es el volumen del gas en L, n es el número de moles del gas, R es la constante del gas ideal, T es la temperatura del gas en K, y P es la presión del gas en atm. La constante de gas ideal es 8.314 J/K?mol.