Частично налягане на газовете

парциално налягане, закон за частичния натиск, или Законът на Далтън е предложен от учения Джон Далтън, които извършиха няколко метеорологични проучвания и свързани със състава на атмосферния въздух. Според него,

“парциално налягане е силата, която молекулите на газ упражняват върху стените на контейнер, която е точно същата, каквато би действала, ако беше в газова смес.”

Въз основа на това заключение, Далтън заяви, че налягането, упражнявано от газова смес (общо налягане, Pt) в стените на контейнера е равна на сумата от индивидуалните парциални налягания на всеки от газовете, които го съставят Разбъркайте.

P_T = Р_НА + P_Б. + P_{° С}

В който,

P_НА = парциално налягане на газ A
P_Б. = парциално налягане на газ B
P_{° С} = парциално налягане на газ C

Например, ако имаме смес, образувана от водородни газове (H₂), кислород (O₂) и въглероден диоксид (CO₂) вътре в контейнер налягането на тази смес е резултат от сумата от наляганията на всеки от тези газове, като по този начин:

P_T = Р_Н2 + P_O2 + P_CO2

1- Връзка на парциалното налягане с общото налягане

Според Джон Далтън връзката между парциално налягане на определен газ (P_НА) с общото налягане на газовата смес винаги е равно на моларна фракция (Х_НА) на газ, което води до следната формула:

P_НА = X_НА
P_T

Забележително е, че моларната част на даден газ се определя от връзката между броя на моловете (nA) на този газ от брой мол (nt) на газовата смес (в резултат на сумата от мол броят на всички газове, които съставляват сместа).

х_НА = не_НА
не_T

По този начин, ако заместим формулата за моларната фракция на газа в израза на връзката между парциалните налягания, имаме:

P_НА = не_НА
P_T не_T

2- Общо налягане на газова смес

Общото налягане на газовата смес може да се намери не само чрез добавяне на парциалните налягания на газовете, които я съставят. Може да се изчисли с помощта на уравнение на клапейрон:

P_T.V_T = п_T.R.T

Тази формула може да се използва за изчисляване на общото налягане, стига да се използват обемът на резервоара (или общият обем на газовете) и общото молно число (n)._T), като:

R = обща газова константа
T = температура на сместа в Келвин

Забележка: Ако температурата е в градуси по Целзий, променете я на Келвин; за да направите това, просто добавете стойността, предоставена с 273.

3- Пример за прилагане на парциално налягане на газ

Пример: (FEI SP) В контейнер от 44,8 L, държан при 273K, бяха смесени 4 mol водороден газ и 6 mol кислороден газ в CNTP. Частични налягания на Н₂ това е₂, в атмосфери, са съответно:

а) 1.0 и 2.0

б) 3.0 и 4.5

в) 0,8 и 1,2

г) 1,0 и 1,5

д) 2.0 и 3.0

Данни, предоставени от упражнението:

Температура = 273 K
Обем на системата = 44,8 л
Брой молове водороден газ = 4 мола
Брой молове кислороден газ = 6 мола

P_Н2= ?

P_O2= ?

1^О Стъпка: Изчислете общия брой молове

не_T = п_Н2 + n_O2

не_T = 4 + 6

не_T = 10 mol

2^О Стъпка: Изчислете общото налягане (Pt) на системата, като използвате уравнението на Клапейрон

P_T.V_T = п_T.R.T

P_T.44,8 = 10.0,082.273

P_T.44,8 = 223,86

P_T = 223,86
44,8

P_T = 4.996875 атм, след това P_T това е около 5 атм

3^О Стъпка: Изчислете парциалното налягане на водородния газ

P_Н2 = не_Н2
P_T не_T

P_Н2 =  4
 5 10

P_Н2.10 = 4.5

P_Н2.10 = 20

P_Н2 = 20
10

P_Н2 = 2 атм

4^О Стъпка: Изчислете парциалното налягане на кислородния газ

Тъй като имаме само два газа в сместа и знаем налягането на един от тях и общото налягане, за да изчислим парциалното налягане на кислородния газ, просто използвайте израза на общото налягане на сместа:

P_T = Р_Н2 + P_O2

5 = 2 + Р_O2

P_O2 = 5 – 2

P_O2 = 3 атм

От мен Диого Лопес Диас

Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-parcial-dos-gases.htm