Diferența cheie – Legea gazelor ideale vs ecuația Van der Waals
Legea gazelor ideale este o lege fundamentală, în timp ce ecuația Van der Waals este versiunea modificată a legii gazelor ideale. Diferența cheie dintre legea gazelor ideale și ecuația van der Waals este că ecuația legii gazelor ideale este utilizată pentru gazele ideale, în timp ce ecuația Van der Waal poate fi utilizată atât pentru gazele ideale, cât și pentru gazele reale.
Gazele sunt compuși care există în faza gazoasă a materiei. Pentru a înțelege comportamentul și proprietățile unui gaz, se folosesc legile gazelor. Aceste legi ale gazelor sunt folosite pentru a descrie proprietățile gazelor ideale. Un gaz ideal este un compus gazos ipotetic care are caracteristici unice, adică nu există forțe de atracție între moleculele de gaz ideal. Cu toate acestea, gazele reale sunt foarte diferite de gazele ideale. Dar unele gaze reale se comportă ca gaze ideale atunci când sunt asigurate condiții adecvate (temperaturi ridicate și presiuni scăzute). Prin urmare, legile privind gazele sunt modificate înainte de a le utiliza cu gaze reale.
Ce este ecuația legii gazelor ideale?
Ecuația legii ideale a gazelor este o lege fundamentală în chimie. Legea gazului ideal indică faptul că produsul dintre presiune și volum al unui gaz ideal este direct proporțional cu produsul dintre temperatură și numărul de particule de gaz ale gazului ideal. Ecuația legii gazelor ideale poate fi dată după cum urmează.
PV=NkT
Unde P este presiunea, V este volumul, N este numărul de particule de gaz și T este temperatura gazului ideal. „k” este o constantă de proporționalitate cunoscută sub numele de constanta lui Boltzmann (valoarea acestei constante este 1.38 x 10-23 J/K). Cu toate acestea, cea mai comună formă a acestei ecuații este următoarea.
PV=nRT
Unde P este presiunea, V este volumul, n este numărul de moli ai gazului și T este temperatura gazului. R este cunoscut ca constanta universală a gazului (8,314 Jmol-1K-1). Această ecuație poate fi obținută după cum urmează.
Constanta lui Boltzmann (k)=R/N
Aplicând această relație la ecuația fundamentală, PV=N x (R/N) x T
PV=RT
Pentru „n” alunițe, PV=nRT
Ce este ecuația Van der Waals?
Ecuația Van der Waal este versiunea modificată a legii gazelor ideale. Această ecuație poate fi utilizată atât pentru gaze ideale, cât și pentru gaze reale. Legea gazului ideal nu poate fi folosită pentru gazele reale deoarece volumul moleculelor de gaz este considerabil în comparație cu volumul gazului real și există forțe de atracție între moleculele de gaz reale (moleculele de gaz ideale au un volum neglijabil în comparație cu volumul total). și nu există forțe de atracție între moleculele de gaz). Ecuația Van der Waal poate fi dată după cum urmează.
(P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=nRT
Aici, „a” este o constantă care depinde de tipul de gaz și b este, de asemenea, o constantă care dă volumul pe mol de gaz (ocupat de moleculele de gaz). Acestea sunt folosite ca corecții ale ecuației legii ideale.
Figura 01: Gazele reale se comportă diferit față de gazele ideale
Corectarea volumului
Volumul unei molecule de gaz real nu este neglijabil (spre deosebire de gazele ideale). Prin urmare, corectarea volumului este făcută. (V-b) este corecția de volum. Aceasta oferă volumul real disponibil pentru mișcarea moleculei de gaz (volum real=volum total – volum efectiv).
Corectarea presiunii
Presiunea unui gaz este presiunea exercitată de molecula de gaz pe peretele recipientului. Deoarece există forțe de atracție între moleculele reale de gaz, presiunea este diferită de cea a comportamentului ideal. Apoi trebuie efectuată o corecție a presiunii. (P + a{n/V}2) este corecția presiunii. (Presiunea ideală=presiunea observată + corecția presiunii).
Care este diferența dintre legea gazelor ideale și ecuația Van der Waals?
Legea ideală a gazelor vs ecuația Van der Waals |
|
| Ecuația legii ideale a gazelor este o lege fundamentală în chimie. | Ecuația Van der Waal este versiunea modificată a legii gazelor ideale. |
| Ecuația | |
| Ecuația ideală a legii gazelor este PV=NkT | Ecuația Van der Waal este (P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=nRT |
| Natura | |
| Ecuația legii ideale a gazelor nu este o versiune modificată. | Ecuația Van der Waal este o versiune modificată cu unele corecții pentru presiune și volumul unui gaz real. |
| Componente | |
| Ecuația legii gazelor ideale este dată pentru gazele ideale. | Ecuația Van der Waal poate fi utilizată atât pentru gaze ideale, cât și pentru gaze reale. |
Rezumat – Legea gazelor ideale vs ecuația Van der Waals
Starea gazoasă este una dintre cele trei faze principale ale materiei. Comportarea și proprietățile unui gaz pot fi determinate sau prezise folosind legile gazelor. Legea gazelor ideale este o lege fundamentală care poate fi utilizată pentru gazele ideale. Dar atunci când luăm în considerare gazele reale, ecuația legii gazelor ideale ar trebui modificată. Diferența dintre legea gazelor ideale și ecuația van der Waals este că, ecuația legii gazelor ideale este dată pentru gazele ideale, în timp ce ecuația Van der Waal poate fi utilizată atât pentru gazele ideale, cât și pentru gazele reale.
