Свойства постоянных уравнения Ван-дер-Ваальса

Свойства постоянных уравнения Ван-дер-Ваальса [c.96]

Уравнение (4.15), в пределах применимости уравнения Ван-дер-Ваальса, действительно для всех газов или жидкостей. Оно не содержит индивидуальных постоянных. Уравнение (4.15) есть выражение теоремы соответственных состояний, которая утверждает, что при одинаковых приведенных параметрах состояния ряд свойств (давление пара, мольная теплота испарения, температура кипения и затвердевания),у всех жидкостей и газов совпадает. Эта теорема выполняется в первом приближении только для неассоциированных жидкостей. [c.435]

Свойства постоянных а п Ь. Межмолекулярное взаимодействие часто оценивают с помощью постоянных а я Ь уравнения Ван-дер-Ваальса (3.17). Статистическая теория уравнения Ван-дер-Ваальса приводит к выводу, что Ь равно учетверенному собственному объему молекулы [c.106]

К тому же заключению можно прийти при изучении поведения многих газов, адсорбированных на угле. Вопрос о подвижности адсорбированных молекул будет рассмотрен в разделе VII, но здесь мы упомянем один из результатов этих исследований. Многие газы, такие, например, как Аг, N2, О2, СО, СН., и другие, при адсорбции на угле ведут себя как двумерные неидеальные газы [39]. Их свойства можно описать при помощи двумерного уравнения Ван-дер-Ваальса, из которого можно вывести двумерную постоянную Ван-дер-Ваальса аг (аналогичную обычной постоянной а, фигурирующей в трехмерном уравнении Ван-дер-Ваальса). Постоянные двумерного уравнения Ваи-дер-Ваальса могут быть рассчитаны из значений постоянной а трехмерного уравнения [40]. Экспериментальные результаты показывают, что фактические значения постоянных Оа для газов, адсорбированных на угле или ртути, всегда значительно меньше теоретических и очень часто бывают даже отрицательными [41]. Адсорби- [c.40]

Уравнение Ван-дер-Ваальса учитывает далеко не все причины отклонения свойств реальных газов от свойств идеального газа, поэтому его применение ограничено и распространяется лишь на вещества с постоянным составом молекул (учитываются п. 1 и И1 разд. 1.9). [c.22]

Используя приведенные параметры, можно написать уравнение Ван-дер-Ваальса так, что в него не войдут постоянные а Ь, т.е. будут исключены индивидуальные свойства вещества. Тогда после некоторых преобразований уравнение Ван-дер-Ваальса примет вид [c.84]

Постоянная Ь в уравнении Ван-дер-Ваальса приближенно равна учетверенному объему молекул, содержащихся в одном моле. Если вернуться к сказанному о мольных объемах, то нетрудно заметить, что постоянная Ь должна обладать консекутивными свойствами. Аддитивный расчет постоянной Ь заключается в суммировании составляющих долей всех атомов молекулы, которые приведены в табл. П-16. [c.77]

Природа жидкого состояния. Первая количественная теория жидкого состояния, принадлежавшая Ван-дер-Ваальсу, относится к середине 70-х годов XIX в. Согласно этой теории для жидкости и газа характерна полная хаотичность движения и расположения молекул и возможен непрерывный переход из жидкого в газообразное состояние при любых температурах ниже критической. Теория Ван-дер-Ваальса не указывала принципиальных различий между жидким и газообразным состояниями. Ван-дер-Ваальс вывел универсальное уравнение для жидкого и газообразного состояний, которое предсказывало для области температур ниже критической определенную зону давлений, где мол иметь место непрерывный переход из газообразного состояния в жидкость. Характерной особенностью такого переходного состояния является увеличение объема с увеличением давлений при постоянной температуре (пунктир на кривой 1 рис. 111.45). Предсказание теории Ван-дер-Ваальса о существовании такого состояния не подтверждалось на опыте, но в то же время стимулировало изучение физико-химических свойств жидкостей и процессов их перехода в га- [c.225]

Свойства реальных газов значительно более сложны, чем свойства газа Ван-дер-Ваальса, так как их поведение в общем случае передается вириальным уравнением (IV,22) с коэффициентами В (Т), зависящими от температуры. Поскольку для реальных газов в общем случае теплоемкость с зависит от объема и температуры, а Ср от давления и температур >1, то вместо ( ,18) — ( ,20) получаются очень сложные выражения с таким большим числом постоянных, так что ими фактич ески не удается воспользоваться. [c.108]

Подробный анализ структуры воды в жидкой и твердой фазах и такой же подробный анализ внутримолекулярных электрических полей, несомненно, позволят понять происхождение тех аномалий воды, которые современная физика еще не успела объяснить. Насколько аномальными являются вообще все свойства воды, лучше всего показывает сопоставление ее с другими жидкостями, обладающими простым строением молекул. Для иллюстрации к сказанному приведем здесь табл. 31, составленную Берналом. И температура плавления твердой фазы, и температура кипения жидкой, и критическая температура, и постоянные а и в уравнении Ван-дер-Ваальса, соответствующие воде, выделяются среди числовых значений, присущих другим веществам с простыми молекулами. Но особенно интересна аномально большая теплоемкость воды (этого столбца, к сожалению, нет в таблице). Вероятно, она обусловлена непрерывным разрушением межмолекулярных связей, прогрессирующим при повышении температуры. Аналогично можно объяснить и происхождение высокой скрытой теплоты плавления льда по-видимому, при таянии рвется одна связь из восьми, ибо скрытая теплота плавления льда равна от теплоты испарения (т. е. полного разъединения молекул). [c.835]

Для членов данного гомологического ряда молекулярная скорость звука связана линейной зависимостью с другими аддитивными свойствами вещества, например парахором, постоянной Ъ в уравнении Вап-дер-Ваальса, молекулярным магнитным вращзнием, критическим объемом и некоторыми другими физико-химическими свойствами, [c.454]

Это уравнение является приближенным в силу приближенного характера положенных в его основу допущений. Последнее можно видеть, если связать параметры а и h в уравнении Ван-дер-Ваальса с реальными силами притяжения и отталкивания, действующими между молекулами (см. гл. 7). Ясно, что представление об объеме молекулы как о некоторой постоянной величине приближенно. Существует область расстояний, соответствующая отталкиванию >лектронных оболочек, однако по мере увеличения энергии молекул повышается вероятность проникновения одной молекулы при оударении в сферу отталкивания другой, что эквивалентно неко-1 орому уменьшению размера молекулы. Ван-дер-ваальсовы силы убывают обратно пропорционально седьмой степени расстояния. Между тем в уравнении Ван-дер-Ваальса предполагается, что они убывают обратно пропорционально шестой степени (изменение объ- ма происходит пропорционально третьей степени изменения линейных размеров системы, следовательно, квадрат объема изменяется пропорционально шестой степени изменения линейных размеров, в частности расстояний между частицами). Однако как полуколичест-венное уравнение оно позволяет не только правильно учесть многие свойства реального газа, по даже качественно описать переход газа н жидкое состояние. Соответствующее рассмотрение можно найти i курсах молекулярной физики. [c.124]

Полученное уравнение называется уравнением Ван-дер-Ваальса. При надлежащих значениях постоянных аиЬ оно позволяет дать более правильное описание зависимости между объемом и давлением газа. При использовании простого уравнения состояния (9.10), не учитывающего этих поправок, при высоких давлениях наблюдаются серьезные отклонения от реального поведения газов. Существуют и другие уравнения состояния реальных газов, предложенные для учета их отклонений от свойств реальных газов (например, уравнения Диетеричи, Бертло, Бриджмена), однако наибольшее распространение получило уравнение Ван-дер-Ваальса. [c.160]

Решение уравнения Ван-дер-Ваальса при критических условиях и использование экспериментальных данных о свойствах вещества в критических условиях позволяет определить постоянные а и Ь, входящие в это уравнение. Например, постоянная Ь оказывается связанной с критическим молярным объемом вещества крт простым соотношением Ккрит = ЗЬ, из которого следует, что критический объем газа всего в три раза больше собственного объема молекул этого таза. Другими словами, объем газа при критических условиях на одну треть занят молекулами газа и на две трети представляет собой свободный объем. [c.196]

Л1атематическое и экспериментальное исследование этого уравнения показали, что поправки Ван-дер-Ваальса обладают глубоким физическим смыслом. Они не только качественно описывают изменения свойств системы, определяющих фазовый переход газ-жидкость, но и форму критической области. Кроме того, если силы притяжения нельзя рассматривать постоянными из-за близкодействия, обусловленного спецификой строения молекул, то уравнение Ван-дер-Ваальса допускает следующее приближение с учетом члена 1/7 - [c.36]

Исходя из уравнения Ван-дер-Ваальса, газовую постоянную Rvdw можно выразить через критические свойства следующим образом [c.23]

Для количественной проверки изложенных здесь представлений необходимо считать экспериментально заданными величины, которые характеризуют когезионные свойства вещества (например, постоянные Ван-дер-Ваальса й и 6 в уравнении состояния, где а — мера сил притяжения, Ь — мера заполнения пространства молекулами), а для поляризуемости использовать величину, найденную из измерений молекулярной рефракции при бесконечно большой длине волны. В расчет входит также в качестве единственной гипотетической величины диаметр молекулы л, вычисляемый из постоянной Ван-дер-Ваальса Ь. Таким образом можно рассчитать электрические моменты квадрупольных молекУЛ, которые экспериментальным путем определить невозмон<но. Найденный порядок величины момента соответствует ожидаемому (10 э. с. е см -) (ср. стр. 48). Расчет дипольного момента (величина которого может быть определена другим путем) из когезионных сил невозможен, так как действие поля, исходящего от дипольной молекулы, всегда проявляется как совместное влияние дипольного и квадру-польного моментов. Оба влияния входят в расчет как сложные функции. По этой причине и вследствие влияния, не поддающегося точному определению [c.175]

Наличие высокой точки кипения не является единственной особенностью ассоциирующих жидкостей. Так, например, ряд соединений, которые содержат нитро-, циано- и карбонильную группы, но не имеют реакционноспособного атома водорода, также обладают высокой точкой кипения, но по ОДНОМУ ЭТОМУ признаку их вовсе не следует относить к ассоциирующим жидкостям. А именно у этих относительно высококипящих веществ отсутствует другая характерная особенность ассоциированных жидкостей. Эта особенность состоит в значительном отклонении от теоремы соответственных состояний. Отклонения могут проявляться в различной мере, смотря по тому, какое требование предъявляют к степени точности теоремы соответственных состояний, которую хотят проверить. Эту проверку можно проводить различными ПУТЯМИ. Проще всего выполняется проверка для закономерностей, вытекающих как основные правила из данной теоремы. Указанные закономерности касаются легко определяемых свойств жидкостей, а именно правило относительно температурной зависимости поверхностного натяжения — правило Этвеша правило о соотношении между теплотой испарения и точкой кипения — правило Пикте—Трутона. Однако константы, входящие в выражения правил Этвеша и Трутона, в действительности не являются постоянными, а колеблются в той или иной степени от вещества к веществу, так что можно выявить только грубые эффекты. Значительно более точно проводить изучение с универсальным уравнением состояния, однако эти исследования требуют большого экспериментального материала. При этом, конечно, не следует основываться на сравнительно простом уравнении Ван-дер-Ваальса. Нужно использовать такие эмпирические уравнения, как уравнение Бертоле или Воля, которые лучше удовлетворяются в отношении абсолютных значений входящих в них констант, чем уравнение Ван-дер-Ваальса. Для органических соединений этот переход к универсальному уравнению состояния почти всегда невозможен вследствие недостаточного экспериментального материала, так что вообще в таких случаях приходится ограничиваться правилами Этвеша и Пикте—Трутона. Из основных неорганических прототипов органических ассоциирующих жидкостей не подчиняются универсальному уравнению состояния вода и аммиак, последний, впрочем, значительно меньше . Исключительное положение гидроксильных органических соединений, относящихся к типу воды, обнаруживается также в уравнениях состояния некоторых спиртов и карбоновых кислот для аминов нет НУЖНОГО материала. [c.237]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология