Differenza chiave – Legge del gas ideale vs 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. La differenza chiave tra la legge dei gas ideali e l'equazione di van der Waals è quella l'equazione della legge dei gas ideali viene 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 dei gas. Queste leggi sui gas sono usate per descrivere le proprietà dei gas ideali. Un gas ideale è un ipotetico composto gassoso 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 i gas reali.
Che cos'è l'equazione della legge dei gas ideali?
L'equazione della legge del gas ideale 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 del numero di particelle di gas del gas ideale. L'equazione della legge dei gas ideali può essere data come segue.
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 gassosa universale (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
Cos'è l'equazione di Van der Waals?
L'equazione di Van der Waal è la versione modificata della legge dei gas ideali. Questa equazione può essere utilizzata sia per i gas ideali che 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 ci 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 data come di seguito.
(P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=nRT
Qui, “a” è una costante che dipende dal tipo di gas e b 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
Correzione volume
Il volume di una vera molecola di gas non è trascurabile (a differenza dei gas ideali). Pertanto, la correzione del volume viene eseguita. (V-b) è la correzione del volume. Questo fornisce il volume effettivo disponibile per il movimento della molecola di gas (volume effettivo=volume totale – volume effettivo).
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/V}2) è la correzione della pressione. (Pressione ideale=pressione osservata + correzione della pressione).
Qual è la differenza tra la legge dei gas ideali e l'equazione di Van der Waals?
Legge del gas ideale contro l'equazione di Van der Waals |
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| L'equazione della legge del gas ideale è una legge fondamentale in chimica. | L'equazione di Van der Waal è la versione modificata della legge dei gas ideali. |
| Equazione | |
| L'equazione della legge del gas ideale è PV=NkT | L'equazione di Van der Waal è (P + a{n/V}2) ({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 della legge dei gas ideali è data per i gas ideali. | L'equazione di Van der Waal può essere utilizzata sia per i gas ideali che per i gas reali. |
Riepilogo – Legge sui gas ideali vs 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 utilizzando le leggi dei gas. La legge dei gas ideali è una legge fondamentale che può essere utilizzata per i gas ideali. Ma quando si considerano i gas reali, l'equazione della legge dei gas ideali dovrebbe essere modificata. La differenza tra la legge dei gas ideali e l'equazione di van der Waals è che, l'equazione della legge dei gas ideali è data per i gas ideali mentre l'equazione di Van der Waal può essere utilizzata sia per i gas ideali che per i gas reali.
