Differenza tra la legge del gas ideale e l'equazione di Van der Waals

Differenza chiave - ideale Gas Legge contro l'equazione di Van der Waals
 

La legge del gas ideale è una legge fondamentale mentre l'equazione di Van der Waals è la versione modificata della legge del gas ideale. Il differenza fondamentale tra la legge del gas ideale e l'equazione di van der Waals è quella l'equazione della legge del gas ideale è utilizzata per i gas ideali, mentre l'equazione di Van der Waal può essere utilizzata sia per i gas ideali che per i gas reali.

I gas sono composti che esistono nella fase gassosa della materia. Per comprendere il comportamento e le proprietà di un gas, vengono utilizzate le leggi del gas. Queste leggi del gas sono usate per descrivere le proprietà dei gas ideali. Un gas ideale è un composto gassoso ipotetico che ha caratteristiche uniche, cioè non ci sono forze di attrazione tra le molecole di gas ideali. Tuttavia, i gas reali sono molto diversi dai gas ideali. Ma alcuni gas reali si comportano come gas ideali quando vengono fornite condizioni adeguate (alte temperature e basse pressioni). Pertanto, le leggi sui gas vengono modificate prima di utilizzarle con gas reali.

CONTENUTO

1. Panoramica e differenza chiave
2. Qual è la legge del gas ideale
3. Che cos'è l'equazione di Van der Waals
4. Confronto affiancato - Legge del gas ideale contro l'equazione di Van der Waals in forma tabulare
5. Sommario

Qual è l'equazione della legge del gas ideale?

L'equazione ideale per la legge sul gas è una legge fondamentale in chimica. La legge del gas ideale indica che il prodotto della pressione e del volume di un gas ideale è direttamente proporzionale al prodotto della temperatura e al numero di particelle di gas del gas ideale. L'equazione della legge del gas ideale può essere fornita come di seguito.

PV = NkT

Dove P è la pressione, V è il volume, N è il numero di particelle di gas e T è la temperatura del gas ideale. "K" è una costante di proporzionalità nota come costante di Boltzmann (il valore di questa costante è 1,38 x 10^-23 J / K). Tuttavia, la forma più comune di questa equazione è la seguente.

PV = nRT

Dove P è la pressione, V è il volume, n è il numero di moli del gas e T è la temperatura del gas. R è nota come costante universale del gas (8.314 Jmol^-1K^-1). Questa equazione può essere ottenuta come segue.

Costante di Boltzmann (k) = R / N

Applicando questa relazione all'equazione fondamentale,

PV = N x (R / N) x T

PV = RT

Per "n" numero di moli,

PV = nRT

Che cos'è l'equazione di Van der Waals?

L'equazione di Van der Waal è la versione modificata della legge del gas ideale. Questa equazione può essere utilizzata per i gas ideali e per i gas reali. La legge del gas ideale non può essere utilizzata per i gas reali perché il volume delle molecole di gas è considerevole rispetto al volume del gas reale e vi sono forze di attrazione tra le molecole di gas reali (le molecole di gas ideali hanno un volume trascurabile rispetto al volume totale e non ci sono forze di attrazione tra le molecole di gas). L'equazione di Van der Waal può essere fornita come di seguito.

(P + a n / V²) (V / n - b) = nRT

Qui, "a" è una costante che dipende dal tipo di gas eb è anche una costante che fornisce il volume per mole di gas (occupato dalle molecole di gas). Questi sono usati come correzioni dell'equazione della legge ideale.

Figura 01: i gas reali si comportano in modo diverso da quello dei gas ideali

1. Correzione del volume

Il volume di una vera molecola di gas non è trascurabile (a differenza dei gas ideali). Pertanto, la correzione del volume è fatta. (V-b) è la correzione del volume. Questo dà il volume effettivo che è disponibile per la molecola del gas da spostare (volume attuale = volume totale - volume effettivo).

2. Correzione della pressione

La pressione di un gas è la pressione esercitata dalla molecola di gas sulla parete del contenitore. Poiché ci sono forze di attrazione tra le molecole di gas reali, la pressione è diversa da quella del comportamento ideale. Quindi dovrebbe essere eseguita una correzione della pressione. (P + a n / V²) è la correzione della pressione. (Pressione ideale = pressione osservata + correzione della pressione).

Qual è la differenza tra Ideal Gas Law e Van der Waals Equation?

Ideal Gas Law vs Van der Waals Equation
L'equazione ideale per la legge sul gas è una legge fondamentale in chimica.	L'equazione di Van der Waal è la versione modificata della legge del gas ideale.
Equazione
L'equazione della legge del gas ideale è PV = NkT	L'equazione di Van der Waal è (P + a n / V2) (V / n - b) = nRT
Natura
L'equazione della legge del gas ideale non è una versione modificata.	L'equazione di Van der Waal è una versione modificata con alcune correzioni per la pressione e il volume di un gas reale.
componenti
L'equazione ideale per la legge del gas viene fornita per i gas ideali.	L'equazione di Van der Waal può essere utilizzata sia per i gas ideali che per i gas reali.

Sommario - Ideale Gas Legge contro l'equazione di Van der Waals

Lo stato gassoso è una delle tre fasi principali della materia. Il comportamento e le proprietà di un gas possono essere determinati o previsti usando le leggi del gas. La legge del gas ideale è una legge fondamentale che può essere utilizzata per i gas ideali. Ma quando si considerano i gas reali, l'equazione della legge del gas ideale dovrebbe essere modificata. La differenza tra la legge del gas ideale e l'equazione di van der Waals è che l'equazione della legge del gas ideale è fornita per i gas ideali, mentre l'equazione di Van der Waal può essere utilizzata sia per i gas ideali che per i gas reali.

Riferimento:

1. "Gas reali." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 1 febbraio 2016. Disponibile qui  
2. Nave, C R. "Van Der Waals Equazione di Stato." HyperPhysics, 2016. Disponibile qui 
3.Poudel, Subash. "Equazione di Van der Waal": HQ di scienza. Ed. Rod Pierce. 18 febbraio 2013, 22 marzo 2018. Disponibile qui 

Cortesia dell'immagine:

1. "Legge sul gas naturale" di BlyumJ - Opera propria, (CC BY-SA 4.0) attraverso Commons Wikimedia