Unterschied zwischen dem Idealgasgesetz und der Van-der-Waals-Gleichung

Schlüsseldifferenz - Ideal Gas Gesetz gegen Van-der-Waals-Gleichung
 

Das ideale Gasgesetz ist ein grundlegendes Gesetz, während die Van-der-Waals-Gleichung die modifizierte Version des idealen Gasgesetzes ist. Das Hauptunterschied zwischen idealem Gasgesetz und der van-der-Waals-Gleichung ist das Die ideale Gasgesetzgleichung wird für ideale Gase verwendet, während die Van der Waal-Gleichung sowohl für ideale Gase als auch für reale Gase verwendet werden kann.

Gase sind Verbindungen, die in der gasförmigen Phase der Materie existieren. Um das Verhalten und die Eigenschaften eines Gases zu verstehen, werden Gasgesetze verwendet. Diese Gasgesetze werden verwendet, um die Eigenschaften idealer Gase zu beschreiben. Ein ideales Gas ist eine hypothetische gasförmige Verbindung mit einzigartigen Eigenschaften, d. H. Es gibt keine Anziehungskräfte zwischen idealen Gasmolekülen. Echte Gase unterscheiden sich jedoch sehr stark von idealen Gasen. Einige echte Gase verhalten sich jedoch als ideale Gase, wenn geeignete Bedingungen (hohe Temperaturen und niedrige Drücke) gegeben sind. Daher werden die Gasgesetze modifiziert, bevor sie mit echten Gasen verwendet werden.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist ideales Gasgesetz?
3. Was ist die Van der Waals-Gleichung?
4. Side-by-Side-Vergleich - Ideales Gasgesetz und Van-der-Waals-Gleichung in Tabellenform
5. Zusammenfassung

Was ist die ideale Gasgesetzgleichung??

Die ideale Gasgesetzgleichung ist ein grundlegendes Gesetz in der Chemie. Das ideale Gasgesetz gibt an, dass das Produkt aus Druck und Volumen eines idealen Gases direkt proportional zu dem Produkt aus Temperatur und der Anzahl der Gasteilchen des idealen Gases ist. Die ideale Gasgesetzgleichung kann wie folgt angegeben werden.

PV = NkT

Wobei P der Druck ist, V das Volumen ist, N die Anzahl der Gasteilchen ist und T die Temperatur des idealen Gases ist. "K" ist eine Proportionalitätskonstante, die als Boltzmann-Konstante bekannt ist (Wert dieser Konstante ist 1,38 x 10)^-23 J / K). Die häufigste Form dieser Gleichung ist jedoch wie folgt.

PV = nRT

Wobei P der Druck ist, V das Volumen ist, n die Molzahl des Gases ist und T die Temperatur des Gases ist. R ist als Universalgaskonstante bekannt (8.314 Jmol^-1K^-1). Diese Gleichung kann wie folgt erhalten werden.

Boltzmann-Konstante (k) = R / N

Durch Anwendung dieser Beziehung auf die Grundgleichung,

PV = Nx (R / N) xT

PV = RT

Für "n" Molzahl,

PV = nRT

Was ist die Van der Waals-Gleichung??

Die Van-der-Waal-Gleichung ist die modifizierte Version des idealen Gasgesetzes. Diese Gleichung kann sowohl für ideale Gase als auch für reale Gase verwendet werden. Das ideale Gasgesetz kann nicht für reale Gase verwendet werden, da das Volumen der Gasmoleküle im Vergleich zum Volumen des realen Gases beträchtlich ist und Anziehungskräfte zwischen realen Gasmolekülen bestehen (ideale Gasmoleküle haben ein vernachlässigbares Volumen im Vergleich zum Gesamtvolumen und es gibt keine Anziehungskräfte zwischen Gasmolekülen). Die Van der Waal-Gleichung kann wie folgt angegeben werden.

(P + a n / V²) (V / n - b) = nRT

Dabei ist „a“ eine Konstante, die von der Gasart abhängig ist, und b ist auch eine Konstante, die das Volumen pro Mol Gas (von den Gasmolekülen eingenommen) angibt. Diese werden verwendet, um die ideale Gesetzesgleichung zu korrigieren.

Abbildung 01: Reale Gase verhalten sich anders als ideale Gase

1. Volumenkorrektur

Das Volumen eines realen Gasmoleküls ist (im Gegensatz zu idealen Gasen) nicht vernachlässigbar. Daher ist die Volumenkorrektur abgeschlossen. (V-b) ist die Lautstärkekorrektur. Dies gibt das tatsächliche Volumen an, das dem Gasmolekül zur Verfügung steht (tatsächliches Volumen = Gesamtvolumen - effektives Volumen)..

2. Druckkorrektur

Der Druck eines Gases ist der Druck, der von einem Gasmolekül auf die Behälterwand ausgeübt wird. Da es zwischen realen Gasmolekülen Anziehungskräfte gibt, unterscheidet sich der Druck vom idealen Verhalten. Dann sollte eine Druckkorrektur durchgeführt werden. (P + a n / V²) ist die Druckkorrektur. (Idealer Druck = beobachteter Druck + Druckkorrektur).

Was ist der Unterschied zwischen dem idealen Gasgesetz und der Van der Waals-Gleichung??

Ideales Gasgesetz gegen Van-der-Waals-Gleichung
Die ideale Gasgesetzgleichung ist ein grundlegendes Gesetz in der Chemie.	Die Van-der-Waal-Gleichung ist die modifizierte Version des idealen Gasgesetzes.
Gleichung
Die ideale Gasgesetzgleichung lautet PV = NkT	Die Van-der-Waal-Gleichung lautet (P + a n / V2) (V / n - b) = nRT
Natur
Die ideale Gasgesetzgleichung ist keine modifizierte Version.	Die Van-der-Waal-Gleichung ist eine modifizierte Version mit einigen Korrekturen für den Druck und das Volumen eines realen Gases.
Komponenten
Die ideale Gasgesetzgleichung wird für ideale Gase angegeben.	Die Van-der-Waal-Gleichung kann sowohl für ideale Gase als auch für reale Gase verwendet werden.

Zusammenfassung - Ideal Gas Gesetz gegen Van-der-Waals-Gleichung

Der gasförmige Zustand ist eine der drei Hauptphasen der Materie. Das Verhalten und die Eigenschaften eines Gases können anhand von Gasgesetzen bestimmt oder vorhergesagt werden. Das ideale Gasgesetz ist ein grundlegendes Gesetz, das für ideale Gase verwendet werden kann. Bei der Betrachtung realer Gase sollte jedoch die ideale Gleichung für das Gasgesetz geändert werden. Der Unterschied zwischen dem idealen Gasgesetz und der Van-der-Waals-Gleichung besteht darin, dass die ideale Gasgesetzgleichung für ideale Gase angegeben wird, während die Van-der-Waal-Gleichung sowohl für ideale Gase als auch für reale Gase verwendet werden kann.

Referenz:

1. „Echte Gase“. Chemie LibreTexts, Libretexts, 1. Februar 2016. Hier verfügbar  
2.Nave, C R. „Van-der-Waals-Zustandsgleichung“. HyperPhysics, 2016. Hier verfügbar 
3.Poudel, Subash. “Van der Waalâs Gleichung” Science HQ. Ed. Rod Pierce. 18. Februar 2013. 22. März 2018. Hier verfügbar 

Bildhöflichkeit:

1. 'Ideal Gas Law' Von BlyumJ - Eigene Arbeit, (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia