Gracias por A2A.
La ecuación de estado PV = nRT, derivada de los postulados de la teoría cinética, es válida solo para un gas ideal. Los gases reales obedecen esta ecuación solo aproximadamente en condiciones de baja presión y alta temperatura. A mayor presión y menor temperatura, mayores son las desviaciones del comportamiento ideal.
La desviación del comportamiento ideal se representa mejor en términos del factor de compresibilidad ( también llamado factor de compresión ), Z, que se define como:
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donde Vm (= V / n) es el volumen molar, es decir, el volumen ocupado por un mol del gas.
Para un gas ideal, Z = 1 en todas las condiciones de temperatura y presión. La desviación de Z de la unidad es, por lo tanto, una medida de la imperfección del gas en consideración.
En la figura se muestran los gráficos trazados para los factores de compresibilidad determinados para el número de gases en un rango de presiones a una temperatura constante (0 grados C).
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A presiones extremadamente bajas, se sabe que todos los gases tienen Z cerca de la unidad, lo que significa que los gases se comportan casi idealmente. A una presión muy alta, todos los gases tienen Z más que la unidad, lo que indica que los gases son menos compresibles que un gas ideal. Esto se debe al hecho de que a altas presiones, las fuerzas de repulsión molecular son dominantes.
Como se puede ver en la figura, a presiones moderadamente bajas, el monóxido de carbono, el metano y el amoníaco son más compresibles que un gas ideal, es decir, PV es menor que (PV) ideal, de modo que Z 1. Es evidente a partir de la figura que si bien el monóxido de carbono y el metano exhiben desviaciones marcadas del comportamiento ideal solo a altas presiones, El amoníaco muestra una gran desviación incluso a bajas presiones.
Sin embargo, se considera que el hidrógeno y el helio a grados Celsius son menos compresibles que el gas ideal a todas las presiones, es decir, Z> 1. Sin embargo, si la temperatura es significativamente baja (por ejemplo, por debajo de -48 grados C para el hidrógeno y por debajo de – 242 grados C para Helio), estos gases también dan el mismo tipo de gráficos de ZP que se muestran por amoníaco, monóxido de carbono y metano a 0 grados C. Por otro lado, si la temperatura es lo suficientemente alta, los gráficos de ZP de amoníaco, carbono el monóxido y el metano serán similares a los del hidrógeno y el helio a 0 grados C, es decir, el valor de Z aumentará continuamente con el aumento de la presión.
¡¡FELIZ APRENDIZAJE!!
