Diferència clau: llei dels gasos ideals i equació de Van der Waals
La llei dels gasos ideals és una llei fonamental, mentre que l'equació de Van der Waals és la versió modificada de la llei dels gasos ideals. La diferència clau entre la llei dels gasos ideals i l'equació de Van der Waals és que l'equació de la llei dels gasos ideals s'utilitza per als gasos ideals, mentre que l'equació de Van der Waal es pot utilitzar tant per als gasos ideals com per als gasos reals.
Els gasos són compostos que existeixen en la fase gasosa de la matèria. Per entendre el comportament i les propietats d'un gas, s'utilitzen les lleis dels gasos. Aquestes lleis dels gasos s'utilitzen per descriure les propietats dels gasos ideals. Un gas ideal és un compost gasós hipotètic que té característiques úniques, és a dir, no hi ha forces d'atracció entre les molècules de gas ideal. Tanmateix, els gasos reals són molt diferents dels gasos ideals. Però alguns gasos reals es comporten com a gasos ideals quan es proporcionen les condicions adequades (eleves temperatures i baixes pressions). Per tant, les lleis dels gasos es modifiquen abans d'utilitzar-les amb gasos reals.
Què és l'equació de la llei dels gasos ideals?
L'equació de la llei ideal dels gasos és una llei fonamental en química. La llei dels gasos ideals indica que el producte de la pressió i el volum d'un gas ideal és directament proporcional al producte de la temperatura i el nombre de partícules de gas del gas ideal. L'equació de la llei dels gasos ideals es pot donar de la següent manera.
PV=NkT
On P és la pressió, V és el volum, N és el nombre de partícules de gas i T és la temperatura del gas ideal. "k" és una constant de proporcionalitat coneguda com a constant de Boltzmann (el valor d'aquesta constant és 1.38 x 10-23 J/K). Tanmateix, la forma més comuna d'aquesta equació és la següent.
PV=nRT
On P és la pressió, V és el volum, n és el nombre de mols del gas i T és la temperatura del gas. R es coneix com a constant de gas universal (8,314 Jmol-1K-1). Aquesta equació es pot obtenir de la següent manera.
Constante de Boltzmann (k)=R/N
Aplicant aquesta relació a l'equació fonamental, PV=N x (R/N) x T
PV=RT
Per a "n" nombre de lunars, PV=nRT
Què és l'equació de Van der Waals?
L'equació de Van der Waal és la versió modificada de la llei dels gasos ideals. Aquesta equació es pot utilitzar tant per a gasos ideals com per a gasos reals. La llei dels gasos ideals no es pot utilitzar per a gasos reals perquè el volum de les molècules de gas és considerable en comparació amb el volum del gas real, i hi ha forces d'atracció entre les molècules de gas reals (les molècules de gas ideals tenen un volum insignificant en comparació amb el volum total)., i no hi ha forces d'atracció entre les molècules de gas). L'equació de Van der Waal es pot donar de la següent manera.
(P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=nRT
Aquí, "a" és una constant que depèn del tipus de gas i b també és una constant que dóna el volum per mol de gas (ocupat per les molècules de gas). S'utilitzen com a correccions de l'equació de la llei ideal.
Figura 01: els gasos reals es comporten de manera diferent del dels gasos ideals
Correcció de volum
El volum d'una molècula de gas real no és menyspreable (a diferència dels gasos ideals). Per tant, es fa la correcció de volum. (V-b) és la correcció de volum. Això dóna el volum real disponible perquè la molècula de gas es mogui (volum real=volum total – volum efectiu).
Correcció de pressió
La pressió d'un gas és la pressió que exerceix la molècula de gas a la paret del recipient. Com que hi ha forces d'atracció entre les molècules de gas reals, la pressió és diferent de la del comportament ideal. Aleshores s'ha de fer una correcció de pressió. (P + a{n/V}2) és la correcció de pressió. (Presió ideal=pressió observada + correcció de pressió).
Quina diferència hi ha entre la llei dels gasos ideals i l'equació de Van der Waals?
Llei ideal dels gasos vs equació de Van der Waals |
|
| L'equació de la llei ideal dels gasos és una llei fonamental en química. | L'equació de Van der Waal és la versió modificada de la llei dels gasos ideals. |
| Equació | |
| L'equació de la llei dels gasos ideal és PV=NkT | L'equació de Van der Waal és (P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=nRT |
| Natura | |
| L'equació de la llei de gas ideal no és una versió modificada. | L'equació de Van der Waal és una versió modificada amb algunes correccions per a la pressió i el volum d'un gas real. |
| Components | |
| L'equació de la llei dels gasos ideals es dóna per als gasos ideals. | L'equació de Van der Waal es pot utilitzar tant per a gasos ideals com per a gasos reals. |
Resum: Llei dels gasos ideals vs equació de Van der Waals
L'estat gasós és una de les tres fases principals de la matèria. El comportament i les propietats d'un gas es poden determinar o predir mitjançant les lleis dels gasos. La llei dels gasos ideals és una llei fonamental que es pot utilitzar per als gasos ideals. Però quan es consideren gasos reals, s'hauria de modificar l'equació de la llei dels gasos ideals. La diferència entre la llei dels gasos ideals i l'equació de Van der Waals és que, l'equació de la llei dels gasos ideals es dóna per als gasos ideals, mentre que l'equació de Van der Waal es pot utilitzar tant per als gasos ideals com per als gasos reals.
