Diferencia entre la ley del gas ideal y la ecuación de Van der Waals

Diferencia clave - Ideal Gas Ecuación de Ley vs Van der Waals
 

La ley del gas ideal es una ley fundamental, mientras que la ecuación de Van der Waals es la versión modificada de la ley del gas ideal. los diferencia clave entre la ley del gas ideal y la ecuación de van der Waals es que La ecuación de la ley del gas ideal se usa para los gases ideales mientras que la ecuación de Van der Waal se puede usar tanto para gases ideales como para gases reales..

Los gases son compuestos que existen en la fase gaseosa de la materia. Para comprender el comportamiento y las propiedades de un gas, se utilizan las leyes del gas. Estas leyes de los gases se utilizan para describir las propiedades de los gases ideales. Un gas ideal es un compuesto gaseoso hipotético que tiene características únicas, es decir, no hay fuerzas de atracción entre las moléculas de gas ideal. Sin embargo, los gases reales son muy diferentes de los gases ideales. Pero algunos gases reales se comportan como gases ideales cuando se proporcionan las condiciones adecuadas (altas temperaturas y bajas presiones). Por lo tanto, las leyes de gas son modificadas antes de usarlas con gases reales..

CONTENIDO

1. Resumen y diferencia clave
2. ¿Qué es la ley del gas ideal?
3. ¿Qué es la ecuación de Van der Waals?
4. Comparación lado a lado - Ley de gas ideal frente a la ecuación de Van der Waals en forma tabular
5. Resumen

¿Qué es la ecuación de la ley del gas ideal??

La ecuación de la ley del gas ideal es una ley fundamental en química. La ley del gas ideal indica que el producto de la presión y el volumen de un gas ideal es directamente proporcional al producto de la temperatura y la cantidad de partículas de gas del gas ideal. La ecuación de la ley del gas ideal se puede dar de la siguiente manera.

PV = NkT

Donde P es la presión, V es el volumen, N es el número de partículas de gas y T es la temperatura del gas ideal. “K” es una constante de proporcionalidad conocida como constante de Boltzmann (el valor de esta constante es 1.38 x 10^-23 J / K). Sin embargo, la forma más común de esta ecuación es la siguiente.

PV = nRT

Donde P es la presión, V es el volumen, n es el número de moles del gas y T es la temperatura del gas. R se conoce como la constante de gas universal (8.314 Jmol).^-1K^-1). Esta ecuación se puede obtener de la siguiente manera.

Constante de Boltzmann (k) = R / N

Aplicando esta relación a la ecuación fundamental.,

PV = N x (R / N) x T

PV = RT

Para “n” número de moles,

PV = nRT

¿Qué es la ecuación de Van der Waals??

La ecuación de Van der Waal es la versión modificada de la ley del gas ideal. Esta ecuación puede usarse para gases ideales así como para gases reales. La ley del gas ideal no puede usarse para gases reales porque el volumen de las moléculas de gas es considerable cuando se compara con el volumen del gas real, y existen fuerzas de atracción entre las moléculas de gas real (las moléculas de gas ideal tienen un volumen insignificante en comparación con el volumen total , y no hay fuerzas de atracción entre las moléculas de gas). La ecuación de Van der Waal se puede dar de la siguiente manera.

(P + a n / V²) (V / n - b) = nRT

Aquí, "a" es una constante que depende del tipo de gas y b es también una constante que da el volumen por mol de gas (ocupado por las moléculas de gas). Estos se utilizan para corregir la ecuación de la ley ideal..

Figura 01: Los gases reales se comportan de manera diferente a los gases ideales

1. Corrección de volumen

El volumen de una molécula de gas real no es despreciable (a diferencia de los gases ideales). Por lo tanto, la corrección de volumen está hecha. (V-b) es la corrección de volumen. Esto da el volumen real que está disponible para que la molécula de gas se mueva (volumen real = volumen total - volumen efectivo).

2. Corrección de presión

La presión de un gas es la presión ejercida por la molécula de gas en la pared del recipiente. Dado que existen fuerzas de atracción entre las moléculas de gas reales, la presión es diferente de la del comportamiento ideal. Entonces se debe hacer una corrección de presión. (P + a n / V²) es la corrección de presión. (Presión ideal = presión observada + corrección de presión).

¿Cuál es la diferencia entre la ley del gas ideal y la ecuación de Van der Waals??

Ecuación de la ley del gas ideal vs Van der Waals
La ecuación de la ley del gas ideal es una ley fundamental en química..	La ecuación de Van der Waal es la versión modificada de la ley del gas ideal..
Ecuación
La ecuación de la ley del gas ideal es PV = NkT	La ecuación de Van der Waal es (P + a n / V2) (V / n - b) = nRT
Naturaleza
La ecuación de la ley del gas ideal no es una versión modificada..	La ecuación de Van der Waal es una versión modificada con algunas correcciones de presión y el volumen de un gas real.
Componentes
La ecuación de la ley del gas ideal se da para los gases ideales..	La ecuación de Van der Waal se puede utilizar tanto para gases ideales como para gases reales..

Resumen - Ideal Gas Ecuación de Ley vs Van der Waals

El estado gaseoso es una de las tres fases principales de la materia. El comportamiento y las propiedades de un gas pueden determinarse o predecirse utilizando las leyes del gas. La ley del gas ideal es una ley fundamental que puede usarse para los gases ideales. Pero cuando se consideran los gases reales, la ecuación de la ley del gas ideal debería modificarse. La diferencia entre la ley del gas ideal y la ecuación de van der Waals es que, la ecuación de la ley del gas ideal se da para los gases ideales, mientras que la ecuación de Van der Waal se puede usar tanto para los gases ideales como para los gases reales..

Referencia:

1. “Gases reales”. Química LibreTexts, Libretexts, 1 de febrero de 2016. Disponible aquí  
2.Nave, C R. “Ecuación de estado de Van Der Waals”. Hiperfísica, 2016. Disponible aquí 
3.Poudel, Subash. “Ecuación de Van der waal” HQ de ciencia. Ed. Rod Pierce. 18 de febrero de 2013. 22 de marzo de 2018. Disponible aquí 

Imagen de cortesía:

1. 'Ley del gas ideal' Por BlyumJ - Trabajo propio, (CC BY-SA 4.0) vía Commons Wikimedia