Pression partielle des gaz

pression partielle, loi des pressions partielles, ou la loi de Dalton a été proposé par le scientifique John Dalton, qui a réalisé plusieurs études météorologiques et liées à la composition de l'air atmosphérique. Selon lui,

“pression partielle est la force que les molécules d'un gaz exercent sur les parois d'un récipient, qui est exactement la même qu'elle exercerait s'il était dans un mélange de gaz.”

Sur la base de cette conclusion, Dalton a déclaré que la pression exercée par un mélange gazeux (Pression totale, Pt) dans le parois d'un récipient est égal à la somme des pressions partielles individuelles de chacun des gaz qui le composent Mélanger.

P_t =P_LES + P_B + P_Ç

Dans lequel,

P_LES = pression partielle du gaz A
P_B = pression partielle du gaz B
P_Ç = pression partielle du gaz C

Par exemple, si nous avons un mélange formé d'hydrogène gazeux (H₂), l'oxygène (O₂) et le dioxyde de carbone (CO₂) à l'intérieur d'un récipient, la pression de ce mélange est le résultat de la somme des pressions de chacun de ces gaz, donc :

P_t =P_H2 + P_O2 + P_CO2

1- Relation entre la pression partielle et la pression totale

Selon John Dalton, la relation entre pression partielle d'un certain gaz (P_LES) avec la pression totale du mélange gazeux est toujours égale à fraction molaire (X_LES) de gaz, ce qui donne la formule suivante :

P_LES = X_LES
P_t

Il est à noter que la fraction molaire d'un gaz est donnée par la relation entre le nombre de moles (nA) de ce gaz par le nombre de mole (nt) du mélange gazeux (résultant de la somme du nombre molaire de tous les gaz qui composent le mélange).

X_LES = non_LES
non_t

Ainsi, si l'on substitue la formule de la fraction molaire du gaz dans l'expression de la relation entre les pressions partielles, on a :

P_LES = non_LES
P_t non_t

2- Pression totale d'un mélange gazeux

La pression totale d'un mélange gazeux ne se trouve pas seulement en additionnant les pressions partielles des gaz qui le composent. Il peut être calculé en utilisant le équation de Clapeyron:

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P_t.V_t = n_t.R.T

Cette formule peut être utilisée pour calculer la pression totale, tant que le volume du conteneur (ou le volume total de gaz) et le nombre total de moles (n) sont utilisés._t), étant:

R = constante générale des gaz
T = température du mélange en Kelvin

Remarque: si la température est en degrés Celsius, changez-la en Kelvin; pour cela il suffit d'ajouter la valeur fournie avec 273.

3- Exemple d'application de la pression partielle d'un gaz

Exemple: (FEI SP) Dans un conteneur de 44,8L, maintenu à 273K, 4 mol d'hydrogène gazeux et 6 mol d'oxygène gazeux dans CNTP ont été mélangés. Pressions partielles de H₂ C'est le₂, en atmosphères, sont respectivement :

a) 1,0 et 2,0

b) 3.0 et 4.5

c) 0,8 et 1,2

d) 1,0 et 1,5

e) 2.0 et 3.0

Données fournies par l'exercice :

Température = 273 K
Volume du système = 44,8 L
Nombre de moles d'hydrogène gazeux = 4 moles
Nombre de moles d'oxygène gazeux = 6 moles

P_H2= ?

P_O2= ?

1^O Étape: Calculez le nombre total de moles

non_t = n_H2 + n_O2

non_t = 4 + 6

non_t = 10 moles

2^O Etape: Calculer la pression totale (Pt) du système à l'aide de l'équation de Clapeyron

P_t.V_t = n_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 atm, puis P_t c'est environ 5 atm

3^O Étape: Calculer la pression partielle d'hydrogène gazeux

P_H2 = non_H2
P_t non_t

P_H2 =  4
 5 10

P_H2.10 = 4.5

P_H2.10 = 20

P_H2 = 20
10

P_H2 = 2 guichets automatiques

4^O Étape: Calculer la pression partielle d'oxygène gazeux

Comme nous n'avons que deux gaz dans le mélange et que nous connaissons la pression de l'un d'eux et la pression totale, pour calculer la pression partielle de l'oxygène gazeux, il suffit d'utiliser l'expression de la pression totale du mélange :

P_t =P_H2 + P_O2

5 = 2 + P_O2

P_O2 = 5 – 2

P_O2 = 3 guichets automatiques

Par moi Diogo Lopes Dias

Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:

JOURS, Diogo Lopes. « Pression partielle des gaz »; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-parcial-dos-gases.htm. Consulté le 27 juin 2021.

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