Ecuacion Estado de Van Der Whals

Ecuación de Estado de Van der Waals
La ley de gas ideal trata a las moléculas de un gas, como partículas puntuales con colisiones perfectamente elásticas. Estofunciona bien en muchas circunstancias experimentales, con gases diluidos. Pero las moléculas de gas no son masas puntuales, y hay circunstancias donde laspropiedades de las moléculas, tienen un efecto medible experimentalmente. Johannes D. van der Waals en 1873 propuso una modificación de la ley de gas ideal, para tener encuenta el tamaño molecular y las fuerzas de interacción moleculares. Se la refiere normalmente como la ecuación de estado de van der Waals.

Las constantes a y btiene valores positivos y son características del gas individual. La ecuación de estado de van der Waals, se aproxima a la ley de gas ideal PV=nRT a medida que elvalor de estas constantes se acercan a cero. La constante a provee una corrección para las fuerzas intermoleculares. La constante b es una corrección para el tamañomolecular finito y su valor es el volumen de una mol de átomos o moléculas.
Coeficientes de van der Waals
Gas
a (Pa m3)
b(m3/mol)
Helio
3,46 x 10-3
23,71 x10-6
Neón
2,12 x 10-2
17,10 x 10-6
Hidrógeno
2,45 x 10-2
26,61 x 10-6
Dióxido de Carbono
3,96 x 10-1
42,69 x 10-6
Vapor de agua
5,47 x 10-1
30,52 x 10-6Datos de Fishbane, et al.

Puesto que la constante b es indicativa del volumen molecular, se podría usar para la estimación del radio de un átomo o moléculamodelado como una esfera. Fishbane et al. da el valor de b para el gas nitrógeno como 39,4 x 10-6m3/mol. Esto nos lleva a la siguiente estimación del radio: