Equação de van der waals

Equação de Van der Waals

Define-se gás ideal, termodinamicamente, como o gás cujas propriedades estão relacionadas pela equação PV = nRT e, cineticamente, como o gás cujas moléculas não interagem entre si e têm apenas energia cinética de translação. Os gases reais têm comportamento que se desvia do ideal. A mais conhecida equação de estado para gases reais é a equação de Van der Waals:

[ P + a( n / V )2 ]( V − nb ) = nRT

onde a e b, chamadas constantes de Van der Waals, são parâmetros ajustáveis característicos de cada gás em particular. A tabela abaixo mostra os valores de a (em Jm3 / mol2) e b (em 10−5 m3 / mol ) para alguns gases.

|Gás |a |b |
|He |0,0035 |2,37 |
|Ne |0,0214 |1,71 |
|Kr |0,2351 |3,98 |
|Xe |0,4246 |5,10 |
|Ar |0,1358 |3,22 |
|H2 |0,0248 |2,66 |
|O2 |0,1378 |3,18 |
|N2 |0,1409 |3,91 |
|CO2 |0,3640 |4,27 |
|H2O |0,5507 |3,04 |
|Cl2 |0,6580 |5,62 |
|CH4 |0,2280 |4,28 |

Pode-se observar, nesta tabela, que as constantes a e b para os gases hélio, neônio e hidrogênio têm valores muito baixos, indicando um comportamento muito próximo do ideal na fase gasosa. A equação de Van der Waals pode ser pensada como derivada da equação dos gases ideais levando-se em conta as forças intermoleculares de atração e repulsão. As forças de atração se anulam mutuamente para moléculas no