รัศมีวานเดอร์วาลส์

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

ธาตุ	รัศมี (Å)
ไฮโดรเจน	1.20
คาร์บอน	1.7
ไนโตรเจน	1.55
ออกซิเจน	1.52
ฟลูออรีน	1.35
ฟอสฟอรัส	1.9
กำมะถัน	1.85
คลอรีน	1.8

รัศมีวานเดอร์วาลส์ของอะตอม คือรัศมีของทรงกลมแข็งในจินตนาการที่สามารถนำมาใช้เป็นรูปจำลองของอะตอมได้หลายวัตถุประสงค์ รัศมีวานเดอร์วาลส์กำหนดโดยการวัดที่ว่างระหว่างคู่ของอะตอมที่ไม่เชื่อมติดกันของแก้วเจียรนัย

รัศมีวานเดอร์วาลส์เป็นชื่อที่ตั้งขึ้นตามชื่อของโยฮันเนส ดิเดอริก วานเดอร์วาลส์ ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์เมื่อ พ.ศ. 2453

แก๊สจริงจะไม่มีพฤติกรรมตรงตามการทำนาย ในบางกรณี การเบี่ยงเบนอาจเกิดขึ้นได้มาก ตัวอย่าง เช่น แก๊สอุดมคติอาจไม่มีทางเป็นของเหลวหรือของแข็งได้เลยไม่ว่าถูกทำให้เย็นหรือถูกอัดแน่นอย่างไร ดังนั้นการปรับเปลี่ยนกฎแก๊สอุดมคติ $P\tilde{V} = nRT$ , จึงเกิดขึ้น โดยเฉพาะสมการแห่งสถานภาพของวานเดอร์วาลส์ที่มีประโยชน์และเป็นที่รู้จักกันดี สมการแห่งสถานภาพของวานเดอร์วาลส์: $\left (P + a(\frac{n}{\tilde{V}})^2\right ) (\tilde{V} - nb) = nRT$ , ซึ่ง a และ b คือตัวแปรเสริมที่ปรับได้ ที่ได้จากการทดลองการวัดที่ทำกับแก๊สจริง ค่าของมันจะผันแปรต่างกันไปตามชนิดของแก๊ส

สมการวานเดอร์วาลส์ยังมีผลในการแปลความหมายทางจุลภาคอีกด้วย โมเลกุลมีปฏิสัมพันธ์ต่อกัน ปฏิสัมพันธ์จะผลักกันแรงมากที่ระยะไกล้กันมาก และจะอ่อนแรงลงที่ระยะกลางและจะหมดไปในระยะที่ยาวขึ้น จะต้องทำการแก้กฏแก๊สอุดมคติเมื่อนำแรงดึงดูดและแรงผลักมาร่วมพิจารณา ตัวอย่างเช่น การผลักซึ่งกันและกันระหว่างโมเลกุลจะมีผลต่อการแยกโมเลกุลอื่นๆ โดยรอบออกไปจากเขตแดนเป็นระยะที่แน่นอนระยะหนึ่งรอบๆ โมเลกุลนั้น ดังนั้น เศษส่วนของที่ว่างทั้งหมดจะไม่มีที่ไว้ให้สำหรับแต่ละโมเลกุลในขณะที่มันเคลื่อนไหวอย่างไม่เป็นระบบ ในสมการสถานภาพ ปริมาตรแห่งการแยกตัว (nb) นี้ควรเอาไปลบออกจากปริมาตรของภาชนะ (V)ดังนั้น: (V - nb) เงื่อนไขอีกข้อหนึ่งที่นำมาใช้ในสมการวานเดอร์วาลส์คือ $a(\frac{n}{\tilde{V}})^2$ , ซึ่งเป็นการพรรณาถึงแรงดึงดูดที่แผ่วระหว่างโมเลกุลต่างๆ ซึ่งจะเพิ่มขึ้นเมื่อค่าของ n เพิ่มขึ่น หรือค่าของ V ลดลงและเมื่อโมเลกุลเริ่มเกาะกลุ่มกันหนาแน่นขึ้น