Diferencia clave: ley de los gases ideales frente a la ecuación de Van der Waals
La ley de los gases ideales es una ley fundamental, mientras que la ecuación de Van der Waals es la versión modificada de la ley de los gases ideales. La diferencia clave entre la ley de los gases ideales y la ecuación de van der Waals es que la ecuación de la ley de los gases ideales se usa para 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 de los gases. 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 del 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 dan las condiciones adecuadas (altas temperaturas y bajas presiones). Por lo tanto, las leyes de los gases se modifican antes de usarlas con gases reales.
¿Qué es la ecuación de la ley de los gases ideales?
La ecuación de la ley de los gases ideales es una ley fundamental de la química. La ley de los gases ideales indica que el producto de la presión y el volumen de un gas ideal es directamente proporcional al producto de la temperatura y el número de partículas de gas del gas ideal. La ecuación de la ley de los gases ideales 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 universal de los gases (8,314 Jmol-1K-1). Esta ecuación se puede obtener de la siguiente manera.
Constante de Boltzmann (k)=R/N
Al aplicar esta relación a la ecuación fundamental, PV=norte x (R/N) x T
VP=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 de los gases ideales. Esta ecuación se puede utilizar tanto para gases ideales como para gases reales. La ley de los gases ideales no se puede utilizar para los gases reales porque el volumen de las moléculas de gas es considerable en comparación con el volumen del gas real, y existen fuerzas de atracción entre las moléculas de los gases reales (las moléculas de los gases ideales 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/V}2) ({V/n} – b)=nRT
Aquí, "a" es una constante que depende del tipo de gas y b también es una constante que da el volumen por mol de gas (ocupado por las moléculas de gas). Estos se utilizan como correcciones de la ecuación de la ley ideal.
Figura 01: Los gases reales se comportan de manera diferente a los gases ideales
Corrección de volumen
El volumen de una molécula de gas real no es despreciable (a diferencia de los gases ideales). Por lo tanto, se realiza la corrección de volumen. (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).
Corrección de presión
La presión de un gas es la presión que ejerce una molécula de gas sobre la pared del recipiente. Dado que existen fuerzas de atracción entre las moléculas de gas reales, la presión es diferente de la de comportamiento ideal. Entonces se debe hacer una corrección de presión. (P + a{n/V}2) es la corrección de presión. (Presión ideal=presión observada + corrección de presión).
¿Cuál es la diferencia entre la ley de los gases ideales y la ecuación de Van der Waals?
Ley de los gases ideales frente a la ecuación de Van der Waals |
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| La ecuación de la ley de los gases ideales es una ley fundamental de la química. | La ecuación de Van der Waal es la versión modificada de la ley de los gases ideales. |
| Ecuación | |
| La ecuación de la ley de los gases ideales es PV=NkT | La ecuación de Van der Waal es (P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=nRT |
| Naturaleza | |
| La ecuación de la ley de los gases ideales no es una versión modificada. | La ecuación de Van der Waal es una versión modificada con algunas correcciones para la presión y el volumen de un gas real. |
| Componentes | |
| La ecuación de la ley de los gases ideales se da para los gases ideales. | La ecuación de Van der Waal se puede utilizar tanto para gases ideales como para gases reales. |
Resumen: ley de los gases ideales frente a la ecuación de Van der Waals
El estado gaseoso es una de las tres fases principales de la materia. El comportamiento y las propiedades de un gas se pueden determinar o predecir utilizando las leyes de los gases. La ley de los gases ideales es una ley fundamental que se puede utilizar para los gases ideales. Pero cuando se consideran gases reales, la ecuación de la ley de los gases ideales debe modificarse. La diferencia entre la ley de los gases ideales y la ecuación de van der Waals es que la ecuación de la ley de los gases ideales se da para gases ideales, mientras que la ecuación de Van der Waal se puede usar tanto para gases ideales como para gases reales.
