Wat is de gasconstante?
De gasconstante (weergegeven door de letter R), ook bekend als de ideale gasconstante, is een functie van de druk (P), volume (V), temperatuur (T) en mol van een gas (N) in een stoichiometrische vergelijking. De vergelijking PV = NRT staat bekend als de ideale gaswet. De waarde van R kan worden gevonden door de vergelijking te herschikken om r = (pv) / (nt) te lezen. Met andere woorden, de gasconstante is de druk van het gas vermenigvuldigd met zijn volume, gedeeld door het aantal mol van het gas vermenigvuldigd met zijn temperatuur in kelvins.
Ideale gassen zijn hypothetisch - ze gehoorzamen strikt aan alle eenvoudige gaswetten en hebben een molaire volume van 22.4141 liter bij standaardtemperatuur en druk (STP), dat is 273 Kelvin, 1 atmosfeer. Bij STP gedragen de meeste gassen zich echter als ideale gassen, dus de waarde van R is in het algemeen 0,0821 L atm / mol K of 8.3145 J / Mol K. Bijvoorbeeld, de ideale gaswet en de gasconstante kan worden gebruikt om de druk van 0,508 mol zuurstof in een 15 -liter container bij 303 kelvin te vinden. De voluMe, temperatuur en aantal mol zijn bekend.
p = (nrt) / v = (0,508 mol x 0,0821 l atm x 303 k) / 15,0 l mol k = 0,842 atm
Dingen veranderen wanneer een gas op een lage temperatuur of onder hoge druk staat. Onder deze omstandigheden komen gasmoleculen dichter bij elkaar en langzamer, dus intermoleculaire krachten, van der Waals genoemd, zorgen ervoor dat de gemeten druk lager is dan verwacht. Wanneer de moleculen dichter bij elkaar zijn, wordt het volume van de werkelijke moleculen ook een hogere fractie van het totale volume van het gas.
Om het gedrag van echte gassen te compenseren, komt de van der Waals -vergelijking in het spel. De expressie (n 2 a)/v
[P + (n 2 a)/v 2 ]x (v-nb) = nrt
De uitdrukkingen n 2 a en nb worden van der Waals -constanten genoemd en moeten experimenteel worden bepaald. De van der Waals -vergelijking is alleen nodig wanneer het gas zich op een hoge temperatuur of lage druk heeft. Als het gas zich op of boven kamertemperatuur bevindt en bij een druk minder dan een paar atmosferen, zou de ideale gaswet van toepassing zijn.