Anahtar Fark – İdeal Gaz Yasası ve Van der Waals Denklemi
İdeal gaz yasası temel bir yasadır, oysa Van der Waals denklemi ideal gaz yasasının değiştirilmiş halidir. İdeal gaz yasası ile van der Waals denklemi arasındaki temel fark, ideal gaz yasası denkleminin ideal gazlar için kullanılması, Van der Waal denkleminin ise hem ideal gazlar hem de gerçek gazlar için kullanılabilmesidir.
Gazlar, maddenin gaz fazında bulunan bileşiklerdir. Bir gazın davranışını ve özelliklerini anlamak için gaz yasalarından yararlanılır. Bu gaz yasaları, ideal gazların özelliklerini tanımlamak için kullanılır. İdeal gaz, benzersiz özelliklere sahip varsayımsal bir gaz bileşiğidir, yani ideal gaz molekülleri arasında çekim kuvveti yoktur. Ancak gerçek gazlar ideal gazlardan çok farklıdır. Ancak bazı gerçek gazlar, uygun koşullar (yüksek sıcaklıklar ve düşük basınçlar) sağlandığında ideal gazlar gibi davranır. Bu nedenle gaz yasaları, gerçek gazlarla kullanılmadan önce değiştirilir.
İdeal Gaz Yasası Denklemi Nedir?
İdeal gaz yasası denklemi kimyada temel bir yasadır. İdeal gaz yasası, ideal bir gazın basınç ve hacminin çarpımının, ideal gazın sıcaklık ürünü ve gaz parçacıklarının sayısı ile doğru orantılı olduğunu gösterir. İdeal gaz kanunu denklemi aşağıdaki gibi verilebilir.
PV=NkT
P basınç, V hacim, N gaz parçacıklarının sayısı ve T ideal gazın sıcaklığıdır. "k", Boltzmann sabiti olarak bilinen bir orantı sabitidir (bu sabitin değeri 1'dir).38 x 10-23 J/K). Ancak bu denklemin en yaygın şekli aşağıdaki gibidir.
PV=nRT
P basınç, V hacim, n gazın mol sayısı ve T gazın sıcaklığıdır. R, evrensel gaz sabiti olarak bilinir (8.314 Jmol-1K-1). Bu denklem aşağıdaki gibi elde edilebilir.
Boltzmann sabiti (k)=R/N
Bu ilişkiyi temel denkleme uygulayarak, PV=N x (R/N) x T
PV=RT
“n” mol sayısı için, PV=nRT
Van der Waals Denklemi nedir?
Van der Waal denklemi, ideal gaz yasasının değiştirilmiş halidir. Bu denklem ideal gazlar için olduğu kadar gerçek gazlar için de kullanılabilir. İdeal gaz yasası gerçek gazlar için kullanılamaz çünkü gaz moleküllerinin hacmi gerçek gazın hacmiyle karşılaştırıldığında oldukça fazladır ve gerçek gaz molekülleri arasında çekim kuvvetleri vardır (ideal gaz moleküllerinin toplam hacmine kıyasla ihmal edilebilir bir hacmi vardır). ve gaz molekülleri arasında çekim kuvveti yoktur). Van der Waal denklemi aşağıdaki gibi verilebilir.
(P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=nRT
Burada, “a” gazın türüne bağlı olan bir sabittir ve b aynı zamanda gazın molü başına hacmi veren bir sabittir (gaz molekülleri tarafından işgal edilir). Bunlar ideal yasa denkleminin düzeltmeleri olarak kullanılır.
Şekil 01: Gerçek Gazlar, İdeal Gazlardan farklı davranır
Ses Düzeltme
Gerçek bir gaz molekülünün hacmi ihmal edilebilir değildir (ideal gazların aksine). Bu nedenle hacim düzeltmesi yapılır. (V-b) ses seviyesi düzeltmesidir. Bu, gaz molekülünün hareket etmesi için mevcut olan gerçek hacmi verir (gerçek hacim=toplam hacim – etkin hacim).
Basınç Düzeltme
Bir gazın basıncı, gaz molekülünün kabın duvarına uyguladığı basınçtır. Gerçek gaz molekülleri arasında çekim kuvvetleri olduğundan, basınç ideal davranıştan farklıdır. Daha sonra bir basınç düzeltmesi yapılmalıdır. (P + a{n/V}2) basınç düzeltmesidir. (İdeal basınç=gözlenen basınç + basınç düzeltme).
İdeal Gaz Yasası ile Van der Waals Denklemi Arasındaki Fark Nedir?
İdeal Gaz Yasası ve Van der Waals Denklemi |
|
| İdeal gaz kanunu denklemi kimyada temel bir kanundur. | Van der Waal denklemi, ideal gaz yasasının değiştirilmiş halidir. |
| Denklem | |
| İdeal gaz kanunu denklemi PV=NkT | Van der Waal denklemi (P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=nRT |
| Doğa | |
| İdeal gaz kanunu denklemi değiştirilmiş bir versiyon değildir. | Van der Waal denklemi, gerçek bir gazın basıncı ve hacmi için bazı düzeltmeler içeren değiştirilmiş bir versiyondur. |
| Bileşenler | |
| İdeal gazlar için ideal gaz kanunu denklemi verilmiştir. | Van der Waal denklemi hem ideal gazlar hem de gerçek gazlar için kullanılabilir. |
Özet – İdeal Gaz Yasası ve Van der Waals Denklemi
Gaz hali, maddenin üç ana aşamasından biridir. Bir gazın davranışı ve özellikleri, gaz yasaları kullanılarak belirlenebilir veya tahmin edilebilir. İdeal gaz yasası, ideal gazlar için kullanılabilecek temel bir yasadır. Ancak gerçek gazlar düşünüldüğünde ideal gaz kanunu denklemi değiştirilmelidir. İdeal gaz yasası ile van der Waals denklemi arasındaki fark, ideal gazlar için ideal gaz yasası denklemi verilirken Van der Waal denkleminin hem ideal gazlar hem de gerçek gazlar için kullanılabilmesidir.
