Qual é a constante de gás?

A constante de gás (representada pela letra r), também conhecida como constante de gás ideal, é uma função da pressão (P), volume (V), temperatura (t) e moles de um gás (n) em uma equação estequiométrica. A equação PV = NRT é conhecida como a lei ideal de gás. O valor de r pode ser encontrado reorganizando a equação para ler r = (pv) / (nt). Em outras palavras, a constante de gás é a pressão do gás multiplicada por seu volume, dividida pelo número de moles do gás multiplicado por sua temperatura em Kelvins.

Os gases ideais são hipotéticos - eles obedecem estritamente a todas as leis simples de gás e têm um volume molar de 22.4141 litros a temperatura e pressão padrão (STP), que é 273 Kelvin, 1 atmosfera. No STP, no entanto, a maioria dos gases se comporta como gases ideais; portanto, o valor de r é geralmente de 0,0821 L atm / mol K ou 8,3145 J / mol K. Por exemplo, a lei ideal de gás e a constante de gás podem ser usadas para encontrar a pressão de 0,508 moles de oxigênio em um recipiente de 15 litros a 303 kelvin. O voluME, temperatura e número de moles são conhecidos.

As coisas mudam quando um gás está em baixa temperatura ou sob alta pressão. Sob essas condições, as moléculas de gás estão se aproximando e mais lentamente; portanto, forças intermoleculares, chamadas van der Waals, fazem com que a pressão medida seja menor que o esperado. Quando as moléculas estão mais próximas, o volume das moléculas reais também se torna uma fração mais alta do volume total do gás.

Para compensar o comportamento de gases reais, a equação de van der Waals entra em jogo. A expressão (n 2 a)/v 2 compensa as forças intermoleculares de atração, e a expressão NB compensa o volume de moléculas de gás. Juntos, esses termos compõem a equação de van der Waals:

[p + (n 2 a)/v 2 ]x (v-nb) = nrt

As expressões n 2 a e nb são chamadas constantes de van der Waals e devem ser determinadas experimentalmente. A equação de van der Waals é necessária apenas quando o gás está a uma alta temperatura ou baixa pressão. Se o gás estiver na temperatura ambiente ou acima da temperatura e a uma pressão inferior a algumas atmosferas, a lei ideal de gás se aplicaria.