Ecuación de van der waals

Ecuación de Van der Waals
Cuando se aumenta la temperatura en una muestra de gas en el laboratorio, este debe de incremetar la cantidad medida de energía cinética de las moléculas del gas y producir un aumento en la velocidad de movimiento de las moléculas del gas. Este incremento en la velocidad conlleva un aumento en algunas fuerzas intermoleculares que actúan entre las moléculas y el gas secomporta mas como una gas ideal.

El problema inicia cuando las fuerzas intermoleculares que deben estar presentes causan en las moléculas del gas a ser independientes o interdependientes unas de otras.

Las fuerzas intermoleculares y las fuerzas eléctricas que existen entre las moléculas deben producir una influencia entre una y otra. Tales fuerzas causarán que un gas se desvíe de sucomportamiento de gas ideal.
Estas fuerzas intermoleculares son llamadas fuerzas de Van Der Waals. Hay tres tipos de fuerzas
Fuerzas de Dispersión de London las cuales existen entre las moléculas como resultado de un núcleo positivo de una molécula que atrae electrones de otra molécula. Todas las sustancias moleculares exhiben fuerzas de London.
Las interacciones Dipolo-Dipolo las cuales son fuerzasque existen entre las moléculas polares en donde la cola positiva de una molécula atrae a la colo negativa de otra. Solo las moléculas polares pueden exhibirlo, para las fuerzas de Van der Waals es considerado como el segundo mas fuerte
Los enlaces (puentes) de hidrógeno son fuerzas que existen entre las moléculas que tienen un átomo de hidrógeno enlazado aun atomo altamente electronegativo, talescomo el oxígeno, nitrógeno, o fluor. Este representa un dipolo fuerte que tendrá un hidrógeno al final (positivo) atrayente de otra molécula con final (cola) negativo
a) Ecuación de van der Waals
Cuando la presión y la temperatura son altas las moléculas están mas cerca unas de otras y el volumen libre por el que pueden moverse es menor que el volumen del recipiente
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ahora siinteraccionan unas con otras y esta interacción disminuye la fuerza de los choques contra las paredes
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De manera que si medimos la presión resulta ser mas baja que las que resultaría sin fuerzas intermoleculares al obtener un valor mas bajo para la presión el volumen resultante debería ser mayor que el esperado

Dedujo una ecuación para explicar el comportamiento de los gases reales, introduciendoalgunas correcciones a la ecuación de los gases ideales para ajustar a la alza la presión y a la baja el volúmen en los gases reales
En esta ecuación a y b son dos constantes que que depende de la naturaleza de cada gas
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Esta ecuación es la más conocida y corrige las dos peores suposiciones de la ecuación el gas ideal: tamaño molecular infinitesimal y ausencia de fuerzasintermoleculares. La ecuación es:
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El termino b es incluido para tener en cuenta el tamaño finito de las moléculas y es llamado volumen molecular. El termino a/[pic]
2 es una corrección que fue incluida para considerar las fuerzas intermoleculares. Estas dos constantes se escogen para que la ecuación se adapte a los datos experimentales. Pero como sólo tiene dos constantes, no se puede esperar queesta ecuación describa exactamente los datos PVT en un intervalo amplio de presión y volumen [1,2, 3].
En la Figura Nº 3 se muestra las isotermas calculadas a partir de la ecuación de Van der Walls. A la temperatura crítica Tc, la isoterma presenta un punto de inflexión; a temperaturas más bajas se presenta un máximo y un mínimo y a altas temperaturas las isotermas se asemejan a las del gas ideal.En la zona de dos fases, esta gráfica predice tres valores para el volumen para una misma presión, en cambio la Figura Nº 1 predice un número infinito de valores para el volumen. Las secciones AB y CD se pueden lograr en forma experimental y corresponden a estados de líquido sobrecalentado (AB) y de vapor subenfriado(CD) y son estados metaestables. La sección BC es un estado inestable [2]....