Настоящий газ, который действует как идеальный газ, – это гелий. Это связано с тем, что гелий, в отличие от большинства газов, существует в виде одного атома, что делает дисперсионные силы Ван-дер-Ваальса настолько низкими, насколько это возможно. Другой фактор заключается в том, что гелий, как и другие благородные газы, имеет полностью заполненную внешнюю электронную оболочку. В результате он имеет низкую тенденцию реагировать с другими атомами.
Идеальный газ, состоящий из более чем одного атома, – это водород. Как и атом гелия, молекула водорода также имеет два электрона, и ее межмолекулярные силы невелики. Электрический заряд распределяется между двумя атомами.
По мере того, как молекулы газа становятся больше, они ведут себя все менее как идеальные газы. Увеличиваются дисперсионные силы и может возникнуть диполь-дипольное взаимодействие.
Когда реальные газы действуют как идеальные?
По большей части, вы можете применить закон идеального газа к газам с высокими температурами (комнатная температура и выше) и низким давлением. По мере увеличения давления или падения температуры межмолекулярные силы между молекулами газа становятся более важными. В этих условиях закон идеального газа заменяется уравнением Ван-дер-Ваальса.