Diferença Chave - Lei do Gás Ideal vs Equação de Van der Waals
A lei dos gases ideais é uma lei fundamental, enquanto a equação de Van der Waals é a versão modificada da lei dos gases ideais. A principal diferença entre a lei dos gases ideais e a equação de van der Waals é que a equação da lei dos gases ideais é usada para gases ideais, enquanto a equação de Van der Waal pode ser usada para gases ideais e gases reais.
Gases são compostos que existem na fase gasosa da matéria. Para entender o comportamento e as propriedades de um gás, as leis dos gases são usadas. Essas leis dos gases são usadas para descrever as propriedades dos gases ideais. Um gás ideal é um composto gasoso hipotético que possui características únicas, ou seja, não há forças de atração entre as moléculas do gás ideal. No entanto, os gases reais são muito diferentes dos gases ideais. Mas alguns gases reais se comportam como gases ideais quando as condições adequadas (altas temperaturas e baixas pressões) são fornecidas. Portanto, as leis dos gases são modificadas antes de serem usadas com gases reais.
O que é a Equação da Lei do Gás Ideal?
A equação da lei dos gases ideais é uma lei fundamental da química. A lei dos gases ideais indica que o produto da pressão e do volume de um gás ideal é diretamente proporcional ao produto da temperatura pelo número de partículas de gás do gás ideal. A equação da lei do gás ideal pode ser dada como abaixo.
PV=NkT
Onde P é a pressão, V é o volume, N é o número de partículas de gás e T é a temperatura do gás ideal. “k” é uma constante de proporcionalidade conhecida como constante de Boltzmann (o valor desta constante é 1.38 x 10-23 J/K). No entanto, a forma mais comum desta equação é a seguinte.
PV=nRT
Onde P é a pressão, V é o volume, n é o número de moles do gás e T é a temperatura do gás. R é conhecida como a constante universal do gás (8,314 Jmol-1K-1). Esta equação pode ser obtida da seguinte forma.
Constante de Boltzmann (k)=R/N
Aplicando esta relação à equação fundamental, PV=N x (R/N) x T
PV=RT
Para “n” número de mols, PV=nRT
O que é a Equação de Van der Waals?
A equação de Van der Waal é a versão modificada da lei dos gases ideais. Esta equação pode ser usada tanto para gases ideais quanto para gases reais. A lei do gás ideal não pode ser usada para gases reais porque o volume das moléculas do gás é considerável quando comparado ao volume do gás real, e existem forças de atração entre as moléculas do gás real (as moléculas do gás ideal têm um volume desprezível em comparação com o volume total)., e não há forças de atração entre as moléculas de gás). A equação de Van der Waal pode ser dada como abaixo.
(P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=nRT
Aqui, “a” é uma constante que depende do tipo de gás e b também é uma constante que dá o volume por mol de gás (ocupado pelas moléculas de gás). Estes são usados como correções da equação da lei ideal.
Figura 01: Os Gases Reais se comportam de forma diferente dos Gases Ideais
Correção de Volume
O volume de uma molécula de gás real não é desprezível (ao contrário dos gases ideais). Portanto, a correção de volume é feita. (V-b) é a correção de volume. Isso fornece o volume real disponível para a molécula de gás se mover (volume real=volume total – volume efetivo).
Correção de pressão
A pressão de um gás é a pressão exercida pela molécula de gás na parede do recipiente. Como existem forças de atração entre as moléculas de gás reais, a pressão é diferente daquela do comportamento ideal. Em seguida, uma correção de pressão deve ser feita. (P + a{n/V}2) é a correção da pressão. (Pressão ideal=pressão observada + correção de pressão).
Qual é a diferença entre a lei do gás ideal e a equação de Van der Waals?
Lei do Gás Ideal vs Equação de Van der Waals |
|
| A equação da lei dos gases ideais é uma lei fundamental da química. | A equação de Van der Waal é a versão modificada da lei dos gases ideais. |
| Equação | |
| A equação da lei dos gases ideais é PV=NkT | A equação de Van der Waal é (P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=nRT |
| Natureza | |
| A equação da lei do gás ideal não é uma versão modificada. | Equação de Van der Waal é uma versão modificada com algumas correções para a pressão e o volume de um gás real. |
| Componentes | |
| A equação da lei dos gases ideais é dada para gases ideais. | A equação de Van der Waal pode ser usada tanto para gases ideais quanto para gases reais. |
Resumo – Lei do Gás Ideal vs Equação de Van der Waals
O estado gasoso é uma das três fases principais da matéria. O comportamento e as propriedades de um gás podem ser determinados ou previstos usando as leis dos gases. A lei dos gases ideais é uma lei fundamental que pode ser usada para gases ideais. Mas ao considerar gases reais, a equação da lei do gás ideal deve ser modificada. A diferença entre a lei dos gases ideais e a equação de van der Waals é que a equação da lei dos gases ideais é dada para gases ideais, enquanto a equação de Van der Waal pode ser usada para gases ideais e gases reais.
