1873년화학
반데르발스 방정식
요하네스 판데르발스가 분자 간 인력과 분자 자체 부피를 보정 항으로 추가한 실제 기체 상태방정식을 유도하여, 기체·액체·임계현상을 하나의 식으로 기술했다.
“이상 기체의 두 가지 약점을 보정 항 둘로 해결해 기체와 액체를 하나로 묶었다.”
이야기의 시작
이상 기체 방정식의 두 가지 허점 — 분자 크기와 분자 간 인력 — 을 수식 하나로 보정했다.
발견 전
보일·샤를 법칙은 고온·저압에서만 잘 맞았고, 기체가 왜 액체로 응축되는지는 이론적으로 설명되지 않았다.
질문
분자 크기와 분자 사이 인력을 고려하면 실제 기체를 더 정확히 기술할 수 있을까?
발견
판데르발스는 박사 논문에서 압력 보정 항 a(분자 인력)와 부피 보정 항 b(분자 크기)를 추가한 방정식을 분자 운동론으로 유도했다.
당시 반응
이 방정식은 기체와 액체의 공존, 임계점 현상을 예측해 이상 기체 법칙이 설명하지 못했던 현상을 한꺼번에 담아냈다.
세상이 바뀐 점
임계 온도·압력 계산의 기초가 됐고 판데르발스는 1910년 노벨 물리학상을 수상했다.
오늘날
물리화학 교과서의 핵심 방정식이자 현대 상태방정식 이론의 출발점으로 남아 있다.