Van der Waals-állandók

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: (N·m⁶/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:

$b=4\cdot {\frac {4}{3}}\pi r^{3}N_{\mathrm {A} }$

ahol N_A az Avogadro-szám.

Mértékegysége: (m³/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)
Acetilén	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
Brómbenzol	28,94	0,1539
Bután	14,66	0,1226
Ciklohexán	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
Ecetsavanhidrid	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-klorid	11,05	0,08651
Fluorbenzol	20,19	0,1286
Fluormetán	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
Jódbenzol	33,52	0,1656
Kén-dioxid	6,803	0,05636
Klór	6,579	0,05622
Klórbenzol	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

Irodalom

• Weast. R. C. (Ed.), Handbook of Chemistry and Physics (53rd Edn.), Cleveland:Chemical Rubber Co., 1972