Fisicoquimica

OBTENCIÓN DE LA ECUACIÓN DE VAN DER WAALS.
En la ecuación de VAN DER WAALS se tienen en cuenta tanto las fuerzas de atracción entre las moléculas como las de repulsión, estas últimas a través delvolumen ocupado por las moléculas.
PV= nRT

Donde:
P: presión absoluta (atm, torr, lb/pulg2)
n: numero de mol-g o mol-lb.
T: temperatura absoluta (K, R)
V: volumen (litros, ft3)
R:constante universal de los gases

VAN DER WAALS considera que las fuerzas de repulsión entre las moléculas hacen que éstas se comporten como esferas pequeñas pero impenetrables, de volumen no nulo.
Elvolumen no cero de las moléculas implica que las mismas, en vez de moverse en el volumen (V) en que se encuentra confinado el gas, pueden hacerlo solo en un volumen menor (V-nb), donde:
nb = aprox. elvolumen ocupado por las moléculas mismas
n = cant. de sustancia del gas presente
Este argumento sugiere que en la ecuación de estado del gas ideal:
p = nRTV

El volumen total debe serreemplazado por el disponible para el movimiento de las moléculas del gas, obteniéndose:


, la magnitud b es conocida como covolumen.

La presión del gas depende tanto de lafrecuencia de las colisiones con las paredes del recipiente que lo contiene como de la fuerza de cada colisión.
Estos dos factores se ven reducidos por las fuerzas resultantes de atracción entre lasmoléculas en una magnitud que es aproximadamente proporcional a la concentración molar de éstas en la muestra: n/V.
Debido a esto, según VAN DER WAALS, la presión que ejerce el gas real se vereducida, con respecto a la ejercida por el gas ideal en una magnitud proporcional al cuadrado de esta concentración.
Si esta reducción de presión se expresa como –a(n/V)2, donde a es una constantecaracterística de cada gas, este término debe restarse al valor de p calculado según ec. anterior, de modo que el efecto combinado de las fuerzas de repulsión y atracción en la ecuación de estado del...