Aprenda qué significa temperatura y presión estándar (STP) en química

En química TPE o STP por sus siglas en inglés (Standard Temperature and Pressure) es la abreviatura para temperatura y presión estándar. Las condiciones normales de temperatura y presión o STP se usan más comúnmente al realizar cálculos en gases, como por ejemplo su densidad estándar.  La temperatura estándar es 273 K (0° Celsius o 32° Fahrenheit) y la presión estándar es 1 atm de presión. Esto datos se corresponden con el punto de congelación del agua pura a la presión atmosférica al nivel del mar. En STP, un mol de gas ocupa 22,4 L de volumen (volumen molar).

Se debe tener en cuenta que la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada, cuyo acrónimo por sus siglas en inglés es IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) aplica un estándar más estricto de STP para la temperatura de 273,15 K (0 ° C, 32 ° F) y una presión absoluta de exactamente 100.000 Pa (1 bar; 14,5 psi; 0,98692 atmósferas). Este es un cambio de su valor estándar anterior (modificado en 1982) de 0 ° C y 101,325 kPa (1 atm).

Conclusiones sobre la STP o temperatura y presión estándar

  • STP por sus siglas en inglés es la abreviatura de temperatura y presión estándar. Sin embargo, el “estándar” se define de manera diferente por varios grupos o comités que elaboran estas normas.
  • Los valores de STP se citan con mayor frecuencia para los gases porque sus características cambian drásticamente con la temperatura y la presión.
  • Una definición común de STP es una temperatura de 273 K (0 ° Celsius o 32 ° Fahrenheit) y la presión estándar de 1 atm. En estas condiciones, un mol de gas ocupa 22,4 L.
  • Debido a que el estándar varía según la industria, es una buena práctica indicar las condiciones de temperatura y presión para las mediciones y no solo indicar “STP”.

Usos de la temperatura y presión estándar STP

Las condiciones de referencia estándar son importantes para las expresiones del caudal de fluido y los volúmenes de líquidos y gases, que dependen en gran medida de la temperatura y la presión. STP se usa comúnmente cuando se aplican condiciones de estado estándar a los cálculos. Las condiciones de estado estándar, que incluyen temperatura y presión estándar, pueden reconocerse en los cálculos mediante el círculo superíndice. Por ejemplo, ΔS° se refiere al cambio de entropía en condiciones STP.

Otras formas de STP

Debido a que las condiciones de laboratorio rara vez son STP, un estándar común es la “temperatura y presión ambiente estándar” por sus siglas en inglés SATP (Standard Ambient Temperature and Pressure), que es una temperatura de 298.15 K (25° C; 77° F) y una presión absoluta de exactamente 1 atm (101,325 Pa; 1.01325 bar).

La Atmósfera Estándar Internacional (en inglés: International Standard Atmosphere), más conocida por sus siglas en inglés ISA, así como la atmósfera estándar de EE. UU., son estándares que se utilizan en los campos de la dinámica de fluidos y la aeronáutica para especificar la temperatura, la presión, la densidad y la velocidad del sonido para un rango de altitudes en las latitudes medias. Los dos conjuntos de estándares son los mismos en altitudes de hasta 65.000 pies (19.812 m) sobre el nivel del mar.

El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) utiliza una temperatura de 20° C (293,15 K; 68° F) y una presión absoluta de 101,325 kPa (14,696 psi, 1 atm) para STP. La norma estatal rusa GOST 2939-63 utiliza las condiciones estándar de 20° C (293,15 K), 760 mmHg (101325 N / m2) y humedad cero. Las condiciones métricas estándar internacionales para el gas natural corresponden a 288,15 K (15,00° C; 59,00° F) y 101,325 kPa. La Organización Internacional de Normalización (ISO) y la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (US EPA) también establecen sus propios estándares.

Uso correcto del término STP

Aunque las condiciones STP están definidas, se puede ver que la estricta definición depende del comité que estableció el estándar o norma; por lo tanto, en lugar de citar una medición realizada en condiciones estándar o STP, siempre es mejor indicar explícitamente las condiciones o normas de referencia de temperatura y presión. Esto evita confusiones. Además, es importante indicar la temperatura y la presión para el volumen molar de un gas, en lugar de citar STP como condiciones. Cuando se calcula el volumen molar, se debe indicar si el cálculo utilizó la constante de gas ideal R o la constante de gas específica Rs . Las dos constantes están relacionadas donde R s = R / m, donde m es la masa molecular de un gas.

Aunque STP se aplica con mayor frecuencia a los gases, muchos científicos intentan realizar experimentos de STP a SATP para facilitar su replicación sin introducir variables. Es una buena práctica de laboratorio indicar siempre la temperatura y la presión o al menos registrarlas en caso de que resulten importantes y se requieran posteriormente.

Fuentes

  • Doiron, Ted (2007). “20 ° C – Breve historia de la temperatura de referencia estándar para mediciones dimensionales industriales”. Instituto Nacional de Estándares y Tecnología. Revista de Investigación del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología.
  • McNaught, AD; Wilkinson, A. (1997). Compendio de terminología química.  The Gold Book (2ª ed.). Ciencia Blackwell. ISBN 0-86542-684-8.
  • ISO 13443. (1996). Gas natural: condiciones de referencia estándar. Ginebra, Suiza: Organización Internacional de Normalización. 
  • Weast, Robert C. (Editor) (1975). Manual de física y química (56ª ed.). Prensa CRC. págs. F201 – F206. ISBN 0-87819-455-X.

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