25℃ 1.0 dm3 131 g Xe 기체의 압력
a) 부피가 1.0 dm3인 용기 속에 들어있는
131 g의 Xe 기체가 완전 기체와 같이 행동할 경우,
25℃에서 압력이 얼마나 되겠는가?
b) 이 기체가 van der Waals 기체와 같이 행동한다면
얼마만한 압력을 나타내겠는가?
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> 1.0 dm3 = 1.0 L
( 참고 https://ywpop.tistory.com/17461 )
Xe의 몰질량 = 131.2930 ≒ 131 g/mol 이므로,
131 g Xe의 몰수
= 131 g / (131 g/mol)
= 1.00 mol
a) 이상 기체의 압력
이상 기체 방정식
PV = nRT
( 참고 https://ywpop.tistory.com/3097 )
P = nRT / V
= (1.00) (0.08206) (273.15 + 25) / (1.0)
= 24.5 atm
b) 실제 기체의 압력
van der Waals 방정식
P = [nRT / (V – nb)] – [n^2 a / V^2]
( 참고 https://ywpop.tistory.com/7254 )
▶ Xe의 van der Waals 상수
> van der Waals constants for xenon (Xe)
> a = 4.192 atm•L^2 /mol^2
> b = 0.0516 L/mol
---> 문헌 자료마다 a, b 값은 약간씩 차이날 수 있다.
---> 시험 문제라면,
문제 지문에 a, b 값이 주어질 것이다.
P = [(1.00) (0.08206) (273.15 + 25) / (1.0 – (1.00) (0.0516))] – [1.00^2 (4.192) / 1.0^2]
= 21.6 atm
답: a) 24.5 atm, b) 21.6 atm
[키워드] 실제 기체 기준, van der Waals 기준
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