Volume Molar Gas pada Keadaan STP, NTP, dan RTP

Volume molar adalah volume yang ditempati oleh 1 mol gas pada suhu dan tekanan tertentu. Dalam sistem gas ideal, volume molar ditentukan berdasarkan hukum gas ideal. Hukum gas ideal sendiri dapat dinyatakan dengan rumus:

$\mathsf{P \times V = n \times R \times T}$

Keterangan variabel:
P = tekanan gas atau pressure (satuan atm)
V = volume gas (satuan liter (L))
n = jumlah gas (satuan mol)
R = tetapan gas (0,08206 L⋅atm⋅K⁻¹⋅mol⁻¹)
T = temperatur atau suhu (satuan Kelvin atau K)

Volume molar (V_M atau V/n) dapat ditulis: 

$\mathsf{\dfrac{V}{n} = \dfrac{R \times T}{P}}$

1. Volume molar keadaan STP (Standard Temperature Pressure)
Penentuan volume molar gas pada keadaan standar (standard temperature pressure, STP) yaitu temperatur/suhu 273,15 K atau 0°C dan tekanan 1 atm. 

\begin{align} \begin{aligned} \dfrac{\mathsf{V}}{\mathsf{n}} &= \dfrac{\mathsf{R} \times \mathsf{T}}{\mathsf{P}}\\ &= \dfrac{\mathsf{0{,}08206~L\cdot atm\cdot K^{-1}\cdot mol^{-1} \times 273{,}15~K}}{\mathsf{1~atm}}\\ &= \mathsf{22,414689~L\cdot mol^{-1}}\\ &\approx \mathsf{22,4~L\cdot mol^{-1}}\\ \end{aligned} \end{align}

Jadi volume molar gas pada keadaan STP = 22,4 L.mol^–1 atau 22,4 L/mol

2. Volume molar keadaan NTP (Normal Temperature Pressure)
Penentuan volume molar gas pada keadaan normal (NTP) yaitu temperatur/suhu 293,15 K atau 20°C dan tekanan 1 atm. 

\begin{align} \begin{aligned} \dfrac{\mathsf{V}}{\mathsf{n}} &= \dfrac{\mathsf{R} \times \mathsf{T}}{\mathsf{P}}\\ &= \dfrac{\mathsf{0{,}08206~L\cdot atm\cdot K^{-1}\cdot mol^{-1} \times 293{,}15~K}}{\mathsf{1~atm}}\\ &= \mathsf{24,055889~L\cdot mol^{-1}}\\ &\approx \mathsf{24,1~L\cdot mol^{-1}}\\ \end{aligned} \end{align}

Jadi volume molar gas pada keadaan NTP = 24,1 L.mol^–1 atau 24,1 L/mol

3. Volume molar keadaan RTP (Room Temperature Pressure)
Penentuan volume molar gas pada keadaan kamar (RTP) yaitu temperatur/suhu 298,15 K atau 25°C dan tekanan 1 atm. Keadaan kamar ini kadang disebut juga SATP (Standard Ambient Temperature and Pressure).

\begin{align} \begin{aligned} \dfrac{\mathsf{V}}{\mathsf{n}} &= \dfrac{\mathsf{R} \times \mathsf{T}}{\mathsf{P}}\\ &= \dfrac{\mathsf{0{,}08206~L\cdot atm\cdot K^{-1}\cdot mol^{-1} \times 298{,}15~K}}{\mathsf{1~atm}}\\ &= \mathsf{24,466189~L\cdot mol^{-1}}\\ &\approx \mathsf{24,5~L\cdot mol^{-1}}\\ \end{aligned} \end{align}

Jadi volume molar gas pada keadaan RTP = 24,5 L.mol^–1 atau 24,5 L/mol

4. Volume molar keadaan selain STP, NTP, RTP
Untuk keadaan ini variabel yang berbeda dari keadaan STP, NTP, RTP adalah variabel T dan P. T tidak sama dengan 273,15 K, tidak sama dengan 293,15 K, tidak sama dengan 298,15 K. P tidak sama dengan 1 atm.

Misal akan ditentukan volume molar gas pada suhu 300,15 K atau 27°C dan tekanan 1 atm.

\begin{align} \begin{aligned} \dfrac{\mathsf{V}}{\mathsf{n}} &= \dfrac{\mathsf{R} \times \mathsf{T}}{\mathsf{P}}\\ &= \dfrac{\mathsf{0{,}08206~L\cdot atm\cdot K^{-1}\cdot mol^{-1} \times 300{,}15~K}}{\mathsf{1~atm}}\\ &= \mathsf{24,630309~L\cdot mol^{-1}}\\ &\approx \mathsf{24,6~L\cdot mol^{-1}}\\ \end{aligned} \end{align}

---

Untuk mencoba perhitungan volume molar gas (V_M = V/n) dengan nilai T dan P berbeda sila menggunakan kalkulator berikut.

Masukkan nilai T dengan satuan K dan P dengan satuan atm. Klik tombol Hitung untuk melihat hasilnya. Bila menggunakan tanda desimal gunakan tanda titik sebagai ganti tanda koma.

VM =		R               ×               T
		P
=		0.08206 L.atm.mol–1.K–1 × K
		atm
=		L.mol–1

---

Jadi volume molar gas pada 300,15 K atau 27°C dan tekanan 1 atm = 24,6 L.mol^–1 atau 24,6 L/mol.

Perlu kehati-hatian dalam proses menghitung atau menggunakan volume molar gas, perhatikan apakah gas tersebut diukur pada keadaan STP, NTP atau RTP.

• Volume molar STP (273,15 K atau 0°C dan tekanan 1 atm) = 22,4 L/mol dengan kata lain 1 mol gas bila diukur pada keadaan STP volumenya 22,4 L.
  
  
• Volume molar NTP (293,15 K atau 20°C dan tekanan 1 atm) = 24,1 L/mol dengan kata lain 1 mol gas bila diukur pada keadaan NTP volumenya 24,1 L.
  
  
• Volume molar RTP (298,15 K atau 25°C dan tekanan 1 atm) = 24,5 L/mol dengan kata lain 1 mol gas bila diukur pada keadaan RTP volumenya 24,5 L.

Mengapa pada beberapa buku kimia SMA kadang dituliskan bahwa pada keadaan RTP volume molar gas 24,4 L bahkan ada yang menulis 24 L?
Perbedaan ini disebabkan oleh penggunaan nilai R hasil pembulatan dan pembulatan hasil hitung volume molar itu sendiri. Berikut ini nilai R dan T yang digunakan serta hasil hitung volume molar gas.