Constant dels gasos

La constant dels gasos és una constant fonamental de la física que es representa per la lletra R i té un valor de:

R = 8,314 472 (15) J·K^-1·mol^-1

En química s'empra sovint en unes altres unitats: R = 0,082 057 46 (14) atm·L·K^-1·mol^-1.

La constant dels gasos és una constant que apareix a moltes fórmules de física i de química d'una gran importància i també en expressions d'altres constants. A continuació n'hi ha algunes:

Equació dels gasos ideals

$pV = nRT\,\!$

on p és la pressió, V el volum, n el nombre de mols i T la temperatura.

Equació del virial dels gasos reals

$p \cdot V_m = R \cdot T \cdot (1 + \frac{B}{V_m} + \frac{C}{V_m^2} + ...)$

on p és la pressió, T la temperatura absoluta, V_m el volum molar i B, C,... coeficients de l'equació.

Constant de Boltzmann

$k = \frac{R}{N_A}$

on k és la constant de Boltzmann i N_A el nombre o constant d'Avogadro.

Constant d'equilibri

$K^0 = e^{\frac{\Delta G_r^0}{R \cdot T}}$

on K⁰ és la constant d'equilibri d'una reacció química, ΔG_r⁰ és l'energia de Gibbs de la reacció i T la temperatura absoluta.

Equació de la pressió osmòtica

$\Pi = c \cdot R \cdot T$

on Π és la pressió osmòtica, c la concentració en mol/l (molaritat) del solut i T la temperatura absoluta.

Coeficient osmòtic

$\phi = \frac{\mu_A^* - \mu_A}{R \cdot T \cdot \ln x_A}$

en el coeficient osmòtic μ_A^* és el potencial químic del dissolvent pur, μ_A és el potencial químic del dissolvent en la disolució, T és la temperatura absoluta i x_A és la fracció molar del dissolvent.

Activitat

$a = e^{\frac{\mu - \mu^0}{R \cdot T}}$

on a és l'activitat, μ és el potencial químic, μ⁰ és el potencial químic estàndard i T la temperatura absoluta.

Equació de Nernst

$E = E^{0} - \frac{2,303 \cdot R \cdot T}{n \cdot F}\log \left( \frac{C^c \cdot D^d}{A^a \cdot B^b}\right )$

a l'equació de Nernst E és el potencial corregit de l'elèctrode, E${}^0$ el potencial en condicions estàndard, T la temperatura absoluta, n els mols d'electrons que participen a la reacció, F la constant de Faraday (aproximadament 96 500 coulomb/mol), C i D són les pressions parcials i/o concentracions molars en cas de gasos o d'ions dissolts, respectivament, dels productes de reacció; A i B ídem per als reactius, i els exponents són els coeficients estequiomètrics.