Skillnad mellan Ideal Gas Law och Van der Waals Equation

Huvudskillnad - Idealisk Gas Lag mot Van der Waals Equation

Den ideala gaslagen är en grundläggande lag, medan van der Waals-ekvationen är den modifierade versionen av den ideala gaslagen. De nyckelskillnad mellan idealgaslag och van der Waals ekvation är det idealgaslagsekvationen används för idealiska gaser, medan van der Waal-ekvationen kan användas för både idealiska gaser och verkliga gaser.

Gaser är föreningar som finns i gasfasen av materia. För att förstå beteendet och egenskaperna hos en gas används gaslagar. Dessa gaslagar används för att beskriva egenskaperna hos idealiska gaser. En idealisk gas är en hypotetisk gasformig förening som har unika egenskaper, det vill säga det finns ingen attraktionskrafter mellan ideala gasmolekyler. Egentliga gaser skiljer sig dock mycket från idealiska gaser. Men vissa verkliga gaser beter sig som idealiska gaser när lämpliga förhållanden (höga temperaturer och låga tryck) ges. Därför modifieras gaslagar innan de används med verkliga gaser.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är Ideal Gas Law
3. Vad är Van der Waals Equation
4. Jämförelse vid sida vid sida - Ideal Gas Law vs Van der Waals Equation i tabellform
5. Sammanfattning

Vad är Ideal Gas Law Equation?

Ideal gas lag ekvation är en grundläggande lag i kemi. Den ideala gaslagen anger att produkten av tryck och volym hos en idealisk gas är direkt proportionell mot produkten av temperatur och antalet gaspartiklar av den ideala gasen. Den ideala gaslagenekvationen kan ges som nedan.

PV = NkT

Där P är trycket, V är volymen, N är antalet gaspartiklar och T är temperaturen hos den idealiska gasen. "K" är en proportionalitetskonstant som kallas Boltzmanns konstant (värdet på denna konstant är 1,38 x 10^-23 J / K). Emellertid är den vanligaste formen av denna ekvation som följer.

PV = nRT

Där P är trycket, V är volymen, n är antalet moler av gasen och T är gasens temperatur. R är känd som universell gaskonstant (8,314 Jmol^-1K^-1). Denna ekvation kan erhållas enligt följande.

Boltzmann konstant (k) = R / N

Genom att tillämpa detta förhållande till den grundläggande ekvationen,

PV = Nx (R / N) x T

PV = RT

För "n" antal mol,

PV = nRT

Vad är Van der Waals Equation?

Van der Waal-ekvationen är den modifierade versionen av den ideala gaslagen. Denna ekvation kan användas för idealiska gaser såväl som för reella gaser. Den ideala gaslagen kan inte användas för verkliga gaser eftersom volymen av gasmolekyler är stor jämfört med den verkliga gasens volym och det finns attraktionskrafter mellan reella gasmolekyler (idealiska gasmolekyler har en försumbar volym jämfört med totalvolymen , och det finns ingen attraktionskraft mellan gasmolekylerna). Van der Waal-ekvationen kan ges enligt nedan.

(P + a n / V²) (V / n - b) = nRT

Här är "a" en konstant som beror på typen av gas och b är också en konstant som ger volymen per mol gas (upptaget av gasmolekylerna). Dessa används som korrigeringar av den ideala lagenekvationen.

Figur 01: Verkliga gaser beter sig annorlunda än idealgaserna

Volymkorrigering

Volymen av en verklig gasmolekyl är inte försumbar (till skillnad från i ideala gaser). Därför görs volymkorrigeringen. (V-b) är volymkorrigeringen. Detta ger den verkliga volymen som är tillgänglig för gasmolekylen att röra sig (faktisk volym = total volym - effektiv volym).

Tryckkorrigering

Trycket i en gas är trycket som utövas av gasmolekylen på behållarens vägg. Eftersom det finns attraktionskrafter mellan reella gasmolekyler, skiljer sig trycket från det idealiska beteendet. Då bör en tryckkorrigering göras. (P + a n / V²) är tryckkorrigeringen. (Idealiskt tryck = observerat tryck + tryckkorrigering).

Vad är skillnaden mellan Ideal Gas Law och Van der Waals Equation?

Ideal Gas Law vs Van der Waals Equation
Ideal gas lag ekvation är en grundläggande lag i kemi.	Van der Waal-ekvationen är den modifierade versionen av den ideala gaslagen.
Ekvation
Ideal gaslagsekvation är PV = NkT	Van der Waal ekvation är (P + a n / V²) (V / n - b) = nRT
Natur
Ideal gaslagsekvation är inte en modifierad version.	Van der Waal-ekvationen är en modifierad version med några korrigeringar för tryck och volymen av en riktig gas.
Komponenter
Perfekt gaslagsekvation ges för idealiska gaser.	Van der Waal ekvation kan användas för både idealiska gaser och verkliga gaser.

Sammanfattning - Idealisk Gas Lag mot Van der Waals Equation

Gasformigt tillstånd är en av de tre huvudfaserna av materia. Beteendet och egenskaperna hos en gas kan bestämmas eller förutses med användning av gaslagar. Ideal gas lag är en grundläggande lag som kan användas för idealiska gaser. Men när man överväger verkliga gaser, bör den ideala gaslagenekvationen ändras. Skillnaden mellan idealgaslag och van der Waals-ekvation är att idealgaslagsekvationen ges för idealiska gaser, medan van der Waal-ekvationen kan användas för både idealiska gaser och verkliga gaser.

Referens:

1. "Verkliga gaser". Kemi LibreTexts, Libretexts, 1 februari 2016. Tillgänglig här
2.Nave, C.R. "Van Der Waals Equation of State". Hyperphysics, 2016. Tillgänglig här
3.Poudel, Subash. "Van der Waalâs ekvation" Science HQ. Ed. Stång Pierce. 18 februari 2013. 22 mars 2018. Tillgänglig här

Image Courtesy:

1.'Ideal Gas Law 'Av BlyumJ - eget arbete, (CC BY-SA 4,0) via Commons Wikimedia

Fysisk kemi