CNTP refere-se às Condições Normais de Temperatura e Pressão, onde a temperatura é definida como 0ºC (273K) e a pressão é de 1 atm. Nessas condições, é estabelecido que 1 mol de gás ideal ocupa 22,4 litros de volume. Esse padrão facilita comparações e cálculos químicos, como demonstrado na equação de Clapeyron.
CNTP é a sigla para Condições Normais de Temperatura e Pressão, onde a pressão é igual a 1 atm e a temperatura é de 273 K (0ºC). Para comprovar que 1 mol de qualquer gás nas CNTP ocupa o volume de 22,4L, utilizamos a equação de Clapeyron.
Aplicando esses valores de CNTP na equação de estado dos gases, pode-se calcular o volume molar e a constante dos gases (R).
O comportamento físico de um gás não depende de sua composição química, mas de três variáveis: o volume (V), a pressão (P) e a temperatura (T).
A equação de estado de um gás ideal, também conhecida como equação de Clapeyron, é:
P x V = n x R x T
Sendo que:
O volume molar é o volume ocupado por um mol de gás. O volume ocupado por um gás é diretamente proporcional ao número de mol (n) e é o mesmo para todos os gases sob condições idênticas de temperatura e pressão.
O volume molar foi determinado experimentalmente considerando-se as condições normais de temperatura e pressão (CNTP), ou seja, à temperatura de 273 K e pressão de 1 atm. Esses valores foram aplicados na equação de estado dos gases (ou equação de Clapeyron):
P x V = n x R x T
1 atm x Vmolar = 1 mol x 0,082 (atm x L x mol-1 x K-1) x 273 K
Vmolar = 22,4 L/mol nas CNTP
A partir da equação de estado dos gases, e considerando uma massa fixa de gás, concluímos que a relação PV/T sempre apresentará um valor constante, que dependerá do número de mol do gás. Quando o número de mol for igual a 1, teremos:
$$R = {P x V \over T}.$$
Assim, podemos calcular o valor da constante dos gases (R) usando a equação acima e considerando as CNTP:
$$R = {1 atm x 22,4 L/mol \over 237 K}.$$
R = 0,082 atm x L x mol-1 x K-1
ou
$$R = {760 mmHg x 22,4 L/mol \over 237 K}.$$
R = 62,3 mmHg x L x mol-1 x K-1
ou
$$R = {101,325 kPa x 22,4 L/mol \over 237 K}.$$
R = 8,31 kPa x L x mol-1 x K-1
Sabendo-se que o volume molar de um gás nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP) é igual a 22,4 L e que R = 0,082 atm ∙ L ∙ K–1 ∙ mol–1, o maior número de moléculas está contido em 1,0 L de: