Temperatur dan Tekanan Standar
Apakah kondisi temperatur dan tekanan standar? Ini adalah sebagian kondisi arbitrer untuk eksperimen dan pengukuran laboratorium dalam fisika dan kimia. Suhu normal: 0 °C atau 273,15 K atau or 32°F); Tekanan normal: 1 atm (nilai rata-rata tekanan atmosfer di tanah). Dalam kimia, IUPAC mendefinisikan tekanan normal sebagai 1 bar.
Namun, konvensi lain kadang-kadang ditemui, seperti suhu 25°C (298,15 K) dan tekanan 1 bar (yaitu 0,986 atmosfer atau 100.000 Pa).
Hukum gas ideal
Karena volume gas bergantung pada suhu dan tekanan, satu mol gas ideal pada kondisi TTS (Temperatur dan Tekanan Standar) memiliki volume 22,4 liter. Volume ini dapat dicari dengan menggunakan hukum gas ideal, PV=nRT.
P: (Pressure) Tekanan dalam atm
V: Volume dalam liter
n: # mol bahan dalam mol
R: Konstanta Gas Ideal dalam 0.08206 L.atm.mol-1.K-1
T: (Temperature) Suhu dalam Kelvin
Volume molar pada kondisi suhu dan tekanan standar
Dalam kondisi suhu dan tekanan normal, volume molar sama dengan 22,414 L/mol tetapi ini bervariasi menurut suhu.
Di bawah kondisi tekanan normal, titik didih air adalah 100 ° C tetapi, sekali lagi, suhu ini bervariasi dengan tekanan sesuai dengan kurva yang diberikan oleh diagram fase air.
Tidak ada suhu normal dalam kimia
Dapat dicatat bahwa fisikawan lebih cepat daripada ahli kimia untuk menggunakan gagasan suhu normal. Padahal, dalam kimia, suhu merupakan unsur utama dalam hasil reaksi kimia yang dipelajari.
Dapat juga diperjelas bahwa ada definisi lain dari suhu normal. Dengan demikian, dalam industri migas ditetapkan pada 288,15 K atau 15°C.
Catatan: ini juga merupakan “kondisi normal suhu dan tekanan” dalam kimia, istilah “normal” mengacu pada Standar (nilai referensi arbitrer diterima oleh konsensus), dan bukan “biasa”.
Ini juga disebut sebagai “suhu dan tekanan normal”.
Ungkapan “kondisi lingkungan suhu dan tekanan” menentukan suhu 25°C (298,15 K) dan tekanan 100 kPa (1 bar).
“Suhu sekitar” adalah 25°C; jika tekanan tidak ditentukan, tekanan 100 kPa diasumsikan secara implisit.
Meskipun terdapat variasi definisi ini, yang paling umum adalah suhu dan tekanan di mana konstanta kesetimbangan ionisasi diri air adalah 1,0·10-14.
Massa molar total udara kering adalah M = 28,966.
Kondisi lain yang sering digunakan adalah
STN (Suhu dan Tekanan Normal) dan STAS (Suhu dan Tekanan Ambien Standar). STN didefinisikan sebagai gas pada 293,15 Kelvin (20 °C) dan 105 Pascal. Dan STAS didefinisikan sebagai gas pada 298,15 K (25°C) dan 105 Pascal.
Contoh Temperatur dan Tekanan Standar (TTS)
Manakah dari nilai berikut yang sesuai dengan kondisi suhu dan tekanan normal?
(A) 1 atmosfer, 25 derajat Celcius.
(B) 0 atmosfer, 0 derajat Celcius.
(C) 1 atmosfer, 0 derajat Celcius.
(D) 25 atmosfer, 1 derajat Celcius.
(E) 2 atmosfer, 25 derajat Celcius.
Hukum Avogadro berlaku dalam kimia untuk membantu kita lebih memahami hubungan antara volume dan jumlah mol gas. Hukum ini menyatakan bahwa volume dan jumlah mol gas berbanding lurus pada suhu dan tekanan konstan. Kita dapat merepresentasikan hukum Avogadro menggunakan persamaan proporsionalitas berikut. sebanding dengan , di mana menyatakan volume gas dan menyatakan jumlah molnya.
Sekarang, agar proporsi ini benar, suhu dan tekanan harus tetap konstan. Jika suhu atau tekanan berubah setiap saat selama percobaan, proporsi antara volume dan jumlah mol gas juga akan bervariasi. Kesenjangan penting dalam hukum Avogadro inilah mengapa para ilmuwan merasa perlu untuk menentukan kondisi normal suhu dan tekanan, TTS, sehingga nilai-nilai lain dapat dibandingkan satu sama lain. TTS mendefinisikan suhu normal sebagai 0°C dan tekanan normal sebagai 1 atmosfer, disingkat atm. TTS penting karena memungkinkan ilmuwan memperoleh data yang jauh lebih akurat dan lengkap, dan membandingkannya dengan karya ilmuwan lain.
Misalnya, karena kita tahu bahwa dalam TTS volume dan jumlah mol berbanding lurus, dan bahwa hubungan ini akan tetap konstan, kita dapat menggunakan grafik untuk memprediksi atau menentukan volume untuk sejumlah mol tertentu, yang dikenal sebagai volume molar. Konsistensi aturan ini berarti bahwa jika kita menggambar grafik volume terhadap jumlah mol, kita mendapatkan garis lurus. Prediksi karena itu dapat dibuat untuk membandingkan hasil eksperimen dengan akurasi. Namun, jika kondisinya tidak berada dalam TTS, grafik kami tidak akan linier dan oleh karena itu kami tidak dapat membuat prediksi apa pun. Berkat TTS, kami dapat memastikan bahwa nilai yang diukur, seperti volume molar, akan tepat dan selalu sama.
Sekarang mari kita lihat pertanyaan kita. Dalam video ini, kita belajar bahwa suhu normal adalah 0 derajat Celcius dan tekanan normal adalah 1 atmosfer. Jadi, pilihan jawaban mana yang sesuai dengan definisi kita? Seperti yang dapat kita lihat, hanya pilihan jawaban (C) yang cocok dengan definisi TTS kita. Jawaban yang benar adalah 1 atmosfer, 0 derajat Celcius.
Sumber bacaan: CleverlySmart, ScienceDirect, WhatIs
