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Es aquel cuyo comportamiento termodinámico se aparta de la ecuación de gases ideales, es decir, se distingue entre un gas real de un ideal por la temperatura, volumen y presión, además su comportamiento se describe por medio de varias ecuaciones de estado.

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En condiciones normales de temperatura y presión el comportamiento cualitativo de un gas real es igual al de un gas ideal, además el comportamiento de un gas real se acerca al comportamiento de un gas ideal cuando su fórmula química es sencilla y cuando su reactividad es baja.
Mediante las ecuaciones de gases reales se expone que los gases reales no se expanden de manera indefinida lo que quiere decir que el volumen de las partículas que lo componen no se desprecia, y a su vez las magnitudes de las fuerzas de cohesión repercuten en el volumen.

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Comportamiento de gases reales vs gases ideales

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Comportamiento de gases reales vs gases ideales

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La ecuación se encuentra basada en el comportamiento intermolecular previsto por la mecánica estadística. La forma para representar los gases no ideales esta en la relación del factor de compresibilidad (Z) que se expresa:

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                       Ecuación de Estado Truncado

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                       Ecuación de Estado Truncado

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El factor de comprensibilidad Z está expresado como una expansión de series de potencias inversas al volumen molar.
Los coeficientes B,D,C corresponden al segundo, tercer, cuarto coeficiente de virial, sin embargo el primer coeficiente virial es 1, expresado de la siguiente manera:

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Los coeficientes de virial se pueden determinar a partir de medidas experimentales de datos  P-V-T de gases.

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Constantes viriales
B: corresponde a interacciones entre pares de moléculas.
C: corresponde a interacciones entre grupos de 3 moléculas.
D: corresponde a interacciones entre grupos de 4 moléculas.

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Segundo Coeficiente de Virial en función de la Temperatura
Comportamiento de una molécula di-atómica con diferente longitud de enlace.

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Debido a que ayuda a describir el equilibrio gas-líquido es muy utilizada en el estudio termodinámico de los fluidos.
En cuanto a la física, se aplica en el razonamiento mecánico cuántico, porque relaciona el segundo coeficiente de Virial con la atracción bimolecular y el tercero con la repulsión trimolecular.

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Representa cualitativamente el comportamiento característico de un gas real y el cumplimiento de diversas condiciones, pero no asegura la exactitud de una ecuación de estado, ni da validez a su uso.

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Características
* Usa cinco constantes que dependen de la naturaleza del gas.
* Es precisa para densidades de las sustancias en el punto crítico de 0.8 pcr, donde pcr es la densidad de la sustancia en el punto crítico.
* Representa el comportamiento de una gas ideal.
* Se ajusta a valores experimentales dentro de un error del 0.15%.

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a, b, A0, B0 y c son constantes determinadas empíricamente

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Se puede emplear en sistemas hidrostáticos que expresa el estado de agregación de la materia, como una relación matemática entre la presión, el volumen y la temperatura, la densidad, la energía interna y otras funciones de estado relacionadas con la materia.
Se debe tener en cuenta que aunque cumple con diversas condiciones, no garantiza la exactitud de su ecuación. La mayoría de ellas son exactas solo hasta una cierta densidad menor que la densidad crítica.

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Peng y Robinson (1976) determinaron varios objetivos para derivar la ecuación de estado. Se conservó la funcionalidad alfa, sin embargo modificaron la de dependencia del volumen en el término atractivo. Lo que permitió predecir el equilibrio líquido-vapor con mayor precisión con respecto a mezclas binarias.

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Donde:
P: presión del gas
R: constante del gas ideal
T: temperatura
v: volumen
a: constante de atracción entre moléculas
b: constante, corrige errores de volumen

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La ecuación de estado de Peng & Robinson se convirtió en una de las más útiles y aplicables para cálculos termodinámicos y volumétricos.

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Se predijo un factor crítico de compresibilidad de Zc= 0.307 (el factor crítico de compresibilidad de la ecuación de Redlich-Kwong es 0.333, y el de van der Waals es 0.375).

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Los parámetros binarios independientes de la temperatura son capaces de representar los datos experimentales en todo el rango de temperatura con una desviación relativa promedio dentro del 6 %.

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De uso fácil, representan con precisión la relación entre la temperatura, la presión y las composiciones de fase en sistemas binarios y de múltiples componentes.

Requiere solamente las propiedades críticas y el factor acéntrico para los parámetros generalizados.

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El éxito de estas modificaciones se restringe a la estimación de la presión de equilibrio de fase.

Los volúmenes de líquido saturado calculados no mejoran y son invariablemente más altos que los datos medidos.

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Se utiliza en calculos de propiedades termodinamicas para la fase de vapor en combinación con modelos termodinámicos más complejos, es adecuado para procesos próximos al comportamiento ideal, se deriva de la ecuación de estado de Van Der Waals.
Se creó para predecir las propiedades de moleculas pequeñas no polares en la fase de vapor.
Se usa cuando el cociente entre la presión y la presión crítica es menor que la mitad del cociente entre temperatura y la temperatura crítica.

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p=presión del gas
R=es la constante de los gases
T=la temperatura
Vm=Volumen molar
a= constantenque corrige el potencial atractivo de moleculas b=constante que corrige el volumen

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Tc= temperatura en el punto crítico
Pc=presión en el punto crítico

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- No es aplicable en fases líquidas
- No se usa en estados de equilibrio líquido – vapor

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La ecuación Redlich-Kwong fue desarrollada con la intención de que también fuera aplicada a mezclas de gases. En una mezcla, el término b, representa el volumen de las moléculas, es un promedio de los valores b de los componentes, ponderado por las fracciones mol:

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La aplicación más conocida de la ecuación de Redlich-Kwong fue al calcular las fugacidades de mezclas de Hidrocarburos, lo cual hace muy bien, el cual fue utilizado en el modelo VLE (equilibrio vapor líquido) desarrollado por Chao y Seader en 1961.

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-Ball David, Fisicoquímica, Thompson, 2004.
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-Rodríguez, A., Rosenberg, J. y Domínguez, M. (2012).Comportamiento de los gases reales respecto del gas ideal. Revistahypatia.org. https://www.revistahypatia.org/~revistah/index.php? option=com_content&view=article&id=50&Itemid=164.
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-Ball, D. W. (2014). Real Gases – Introductory Chemistry – 1st Canadian Edition. Pressbooks.https://opentextbc.ca/introductorychemistr y/chapter/real-gases/
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-Cobas, J., & Pardillo, E. (Diciembre de 2003).Características y aplicaciones de las ecuaciones deestado en la ingeniería química. Avances recientes. Parte2. Facultad de Ingeniería (30), 49-60. Obtenido dehttps://www.redalyc.org/pdf/430/43003005.pdf.
-Universidad Industrial Físico Químicas. (2020). Ecuacionesde estado. Obtenido de Youtube:https://www.youtube.com/watch? v=XnHUbJUGy88