Was ist die Gaskonstante?
Die Gaskonstante (dargestellt durch den Buchstaben R), auch als ideale Gaskonstante bezeichnet, ist eine Funktion des Drucks (P), des Volumens (V), der Temperatur (T) und der Mol eines Gases (n) in einer stöchiometrischen Gleichung. Die Gleichung PV = NRT ist als ideales Gasgesetz bekannt. Der Wert von R kann durch Umordnen der Gleichung zum Lesen r = (pv) / (nt) gefunden werden. Mit anderen Worten, die Gaskonstante ist der Druck des Gases multipliziert mit seinem Volumen, geteilt durch die Anzahl der Mol des Gases multipliziert mit seiner Temperatur in Kelvins.
ideale Gase sind hypothetisch - sie gehorchen streng allen einfachen Gasgesetzen und haben ein molares Volumen von 22,4141 Litern bei Standardtemperatur und Druck (STP), was 273 Kelvin, 1 Atmosphäre ist. Bei STP verhalten sich die meisten Gase jedoch wie ideale Gase, sodass der Wert von R im Allgemeinen 0,0821 l atm / mol k oder 8,3145 J / Mol K beträgt. Zum Beispiel kann das ideale Gasrecht und die Gaskonstante verwendet werden, um den Druck von 0,508 Sauerstoffmolen in einem 15 -Literatur -Container bei 303 Kelvin zu ermitteln. Die VoluME, Temperatur und Anzahl der Mol sind bekannt.
Dinge ändern sich, wenn ein Gas bei niedriger Temperatur oder unter hohem Druck liegt. Unter diesen Bedingungen treten Gasmoleküle näher und langsamer zusammen, sodass intermolekulare Kräfte, die als Van der Waals bezeichnet werden, den gemessenen Druck niedriger sein als erwartet. Wenn die Moleküle näher beieinander sind, wird das Volumen der tatsächlichen Moleküle auch zu einem höheren Teil des Gesamtvolumens des Gases.
Um das Verhalten von realen Gasen auszugleichen, kommt die Van der Waals -Gleichung ins Spiel. Die Expression (n 2 a)/v 2 kompensiert die intermolekularen Kräfte der Anziehung, und die Expression NB kompensiert das Volumen der Gasmoleküle. Zusammen bilden diese Begriffe die Van der Waals -Gleichung:
[p + (n
Die Ausdrücke n 2 a und nb werden als Van der Waals -Konstanten bezeichnet und müssen experimentell bestimmt werden. Die Van der Waals -Gleichung ist nur erforderlich, wenn sich das Gas bei hoher Temperatur oder niedrigem Druck befindet. Wenn sich das Gas über die Raumtemperatur und einen Druck weniger als ein paar Atmosphären befindet, gilt das ideale Gasgesetz.