Van der Waals-állandók

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából.

A reális gáz állapotának leírására szolgáló legismertebb egyenlet a

$\left( p + \frac{n^2 a}{V^2}\right)\left(V-nb \right) = nRT$

van der Waals-egyenlet. A valóságban előforduló fluidumok (légnemű és folyékony halmazállapotú anyagok) tökéletes gáz állapottól való eltérését az egyenlet két állandója veszi figyelembe.

Az a állandó a kohéziós erőkből eredő belső nyomás korrekciójára szolgál, mértékegysége: (bar·dm⁶)/mol²] .

A b állandó pedig az anyag 1 móljában lévő résecske saját térfogata, amelyre a reális gáz egyáltalán összenyomható. van der Waals szerint ez a d átmérőjű gömbnek tekintett molekulák saját térfogatának (v)

$v = \frac{4 \pi}{3}\left( \frac{d}{2} \right)^3$

a négyszerese, vagyis 1 mol részecske esetén:

$b = \frac {2 \pi d^3}{3}N_\mathrm A$

ahol N_A az Avogadro-szám.

Mértékegysége: (dm³/mol)

Az alábbi táblázat gázok és illékony folyadékok van der Waals-állandóit tartalmazza Weast. R. C. (Ed.), Handbook of Chemistry and Physics (53rd Edn.), Cleveland:Chemical Rubber Co., 1972. kézikönyv adatai alapján.

Mértékegységek:

1 J·m³/mol² = 1 m⁶·Pa/mol² = 10 dm⁶·bar/mol²

1 m³/mol = 1000 dm³/mol

	a (dm⁶·bar/mol²)	b (dm³/mol)
Acetiléne	4,448	0,05136
Aceton	14,09	0,0994
Acetonitril	17,81	0,1168
Ammónia	4,225	0,03707
Argon	1,363	0,03219
Benzol	18,24	0,1154
Bróm-benzol	28,94	0,1539
Bután	14,66	0,1226
Ciklo-hexán	23,11	0,1424
Dicián	7,769	0,06901
Dietil-éter	17,61	0,1344
Dietil-szulfid	19,00	0,1214
Dimetil-éter	8,180	0,07246
Dimetil-szulfid	13,04	0,09213
Ecetsav	17,82	0,1068
Ecetsav-anhidrid	20,16	0,1263
Etán	5,562	0,0638
Etil-acetát	20,72	0,1412
Etil-alkohol	12,18	0,08407
Etil-amin	10,74	0,08409
Etil-korid	11,05	0,08651
Fluór-benzol	20,19	0,1286
Fluór-metán	4,692	0,05264
Foszfor-hidrogén	4,692	0,05156
Freon	10,78	0,0998
Germánium-tetraklorid	22,90	0,1485
Hélium	0,03457	0,0237
Hexán	24,71	0,1735
Hidrogén	0,2476	0,02661
Hidrogén-bromid	4,510	0,04431
Hidrogén-klorid	3,716	0,04081
Hidrogén-szelenid	5,338	0,04637
Hidrogén-szulfid	4,490	0,04287
Higany	8,200	0,01696
Jód-benzol	33,52	0,1656
Kén-dioxid	6,803	0,05636
Klór	6,579	0,05622
Klór-benzol	25,77	0,1453
Kripton	2,349	0,03978
Metán	2,283	0,04278
Metil-alkohol	9,649	0,06702
Metil-klorid	7,570	0,06483
Neon	0,2135	0,01709
Nitrogén	1,408	0,03913
Nitrogén-dioxid	5,354	0,04424
Nitrogén-monoxid	3,832	0,04415
Nitrogén-pentoxid	1,358	0,02789
Ón-tetraklorid	27,27	0,1642
Oxigén	1,378	0,03183
Pentán	19,26	0,146
Propán	8,779	0,08445
Szén-dioxid	3,640	0,04267
Szén-diszulfid	11,77	0,07685
Szén-monoxid	1,505	0,03985
Szilán	4,377	0,05786
Szilícium-tetrafluorid	4,251	0,05571
Tio-etanol	11,39	0,08098
Toluol	24,38	0,1463
Víz	5,536	0,03049
Xenon	4,250	0,05105