Belangrijk verschil – Ideale gaswet vs. Van der Waals-vergelijking
De ideale gaswet is een fundamentele wet, terwijl de Van der Waals-vergelijking de gewijzigde versie van de ideale gaswet is. Het belangrijkste verschil tussen de ideale gaswet en de van der Waals-vergelijking is dat de ideale gaswet-vergelijking wordt gebruikt voor ideale gassen, terwijl de Van der Waal-vergelijking kan worden gebruikt voor zowel ideale gassen als echte gassen.
Gassen zijn verbindingen die voorkomen in de gasfase van materie. Om het gedrag en de eigenschappen van een gas te begrijpen, worden gaswetten gebruikt. Deze gaswetten worden gebruikt om de eigenschappen van ideale gassen te beschrijven. Een ideaal gas is een hypothetische gasvormige verbinding met unieke eigenschappen, d.w.z. er zijn geen aantrekkingskrachten tussen ideale gasmoleculen. Echte gassen zijn echter heel anders dan ideale gassen. Maar sommige echte gassen gedragen zich als ideale gassen wanneer de juiste omstandigheden (hoge temperaturen en lage drukken) worden geboden. Daarom worden gaswetten aangepast voordat ze met echte gassen worden gebruikt.
Wat is de ideale gaswetvergelijking?
De ideale gaswetvergelijking is een fundamentele wet in de chemie. De ideale gaswet geeft aan dat het product van druk en volume van een ideaal gas recht evenredig is met het product van temperatuur en het aantal gasdeeltjes van het ideale gas. De ideale gaswetvergelijking kan als volgt worden gegeven.
PV=NkT
Waar P de druk is, V het volume, N het aantal gasdeeltjes en T de temperatuur van het ideale gas. "k" is een evenredigheidsconstante die bekend staat als de constante van Boltzmann (de waarde van deze constante is 1.38 x 10-23 J/K). De meest voorkomende vorm van deze vergelijking is echter de volgende.
PV=nRT
Waar P de druk is, V het volume, n het aantal mol gas en T de temperatuur van het gas. R staat bekend als de universele gasconstante (8,314 Jmol-1K-1). Deze vergelijking kan als volgt worden verkregen.
Boltzmanns constante (k)=R/N
Door deze relatie toe te passen op de fundamentele vergelijking, PV=N x (R/N) x T
PV=RT
Voor "n" aantal moedervlekken, PV=nRT
Wat is de Van der Waals-vergelijking?
Van der Waal-vergelijking is de aangepaste versie van de ideale gaswet. Deze vergelijking kan zowel voor ideale gassen als voor echte gassen worden gebruikt. De ideale gaswet kan niet worden gebruikt voor echte gassen omdat het volume van gasmoleculen aanzienlijk is in vergelijking met het volume van het echte gas, en er aantrekkingskrachten zijn tussen echte gasmoleculen (ideale gasmoleculen hebben een verwaarloosbaar volume vergeleken met het totale volume en er zijn geen aantrekkingskrachten tussen gasmoleculen). De Van der Waal-vergelijking kan als volgt worden gegeven.
(P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=nRT
Hier is "a" een constante die afhangt van het type gas en b is ook een constante die het volume per mol gas geeft (bezet door de gasmoleculen). Deze worden gebruikt als correcties van de ideale wetsvergelijking.
Figuur 01: Echte gassen gedragen zich anders dan ideale gassen
Volumecorrectie
Het volume van een echt gasmolecuul is niet te verwaarlozen (in tegenstelling tot ideale gassen). Daarom wordt de volumecorrectie uitgevoerd. (V-b) is de volumecorrectie. Dit geeft het werkelijke volume dat beschikbaar is voor het gasmolecuul om te bewegen (werkelijk volume=totaal volume – effectief volume).
Drukcorrectie
De druk van een gas is de druk die wordt uitgeoefend door een gasmolecuul op de wand van de container. Omdat er aantrekkingskrachten zijn tussen echte gasmoleculen, is de druk anders dan die van ideaal gedrag. Dan moet er een drukcorrectie worden uitgevoerd. (P + a{n/V}2) is de drukcorrectie. (Ideale druk=waargenomen druk + drukcorrectie).
Wat is het verschil tussen de ideale gaswet en de Van der Waals-vergelijking?
Ideale gaswet vs. Van der Waals-vergelijking |
|
| De ideale gaswetvergelijking is een fundamentele wet in de chemie. | Van der Waal-vergelijking is de aangepaste versie van de ideale gaswet. |
| Vergelijking | |
| De ideale gaswetvergelijking is PV=NkT | Van der Waal-vergelijking is (P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=nRT |
| Natuur | |
| De ideale gaswetvergelijking is geen aangepaste versie. | Van der Waal-vergelijking is een aangepaste versie met enkele correcties voor druk en het volume van een echt gas. |
| Componenten | |
| De vergelijking van de ideale gaswet wordt gegeven voor ideale gassen. | Van der Waal-vergelijking kan worden gebruikt voor zowel ideale gassen als echte gassen. |
Samenvatting – Ideale gaswet vs. Van der Waals-vergelijking
Gasachtige toestand is een van de drie hoofdfasen van materie. Het gedrag en de eigenschappen van een gas kunnen worden bepaald of voorspeld met behulp van gaswetten. Ideale gaswet is een fundamentele wet die kan worden gebruikt voor ideale gassen. Maar bij het overwegen van echte gassen, moet de ideale gaswetvergelijking worden gewijzigd. Het verschil tussen de ideale gaswet en de van der Waals-vergelijking is dat de ideale gaswet-vergelijking wordt gegeven voor ideale gassen, terwijl de Van der Waal-vergelijking kan worden gebruikt voor zowel ideale gassen als echte gassen.
