รัศมีวานเดอร์วาลส์

รัศมีวานเดอร์วาลส์ (อังกฤษ: Van der Waals radius)ของอะตอม คือ รัศมีของทรงกลมแข็งในจินตนาการที่สามารถนำมาใช้เป็นรูปจำลองของอะตอมได้หลายวัตถุประสงค์ รัศมีวานเดอร์วาลส์กำหนดโดยการวัดที่ว่างระหว่างคู่ของอะตอมที่ไม่เชื่อมติดกันของแก้วเจียระไน

รัศมีวานเดอร์วาลส์เป็นชื่อที่ตั้งขึ้นตามชื่อของโยฮันเนส ดิเดอริก วานเดอร์วาลส์ ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์เมื่อ พ.ศ. 2453

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

สมการวานเดอร์วาลส์ยังมีผลในการแปลความหมายทางจุลภาคอีกด้วย โมเลกุลมีปฏิสัมพันธ์ต่อกัน ปฏิสัมพันธ์จะผลักกันแรงมากที่ระยะไกล้กันมาก และจะอ่อนแรงลงที่ระยะกลางและจะหมดไปในระยะที่ยาวขึ้น จะต้องทำการแก้กฎแก๊สอุดมคติเมื่อนำแรงดึงดูดและแรงผลักมาร่วมพิจารณา ตัวอย่างเช่น การผลักซึ่งกันและกันระหว่างโมเลกุลจะมีผลต่อการแยกโมเลกุลอื่น ๆ โดยรอบออกไปจากเขตแดนเป็นระยะที่แน่นอนระยะหนึ่งรอบรอบโมเลกุลนั้น ดังนั้นเศษส่วนของที่ว่างทั้งหมดจะไม่มีที่ไว้ให้สำหรับแต่ละโมเลกุลในขณะที่มันเคลื่อนไหวอย่างไม่เป็นระบบ ในสมการสถานภาพ ปริมาตรแห่งการแยกตัว (nb) นี้ควรเอาไปลบออกจากปริมาตรของภาชนะ (V)ดังนั้น: (V - nb) เงื่อนไขอีกข้อหนึ่งที่นำมาใช้ในสมการวานเดอร์วาลส์คือ ${\displaystyle a({\frac {n}{\tilde {V}}})^{2}}$, ซึ่งเป็นการบรรยายถึงแรงดึงดูดที่แผ่วเบาระหว่างโมเลกุลต่าง ๆ ซึ่งจะเพิ่มขึ้นเมื่อค่าของ n เพิ่มขึ้น หรือค่าของ V ลดลง และเมื่อโมเลกุลเริ่มเกาะกลุ่มกันหนาแน่นขึ้น