A gázok résznyomása

parciális nyomás, a résznyomás törvénye, vagy Dalton törvénye javasolta a tudós John Dalton, amely számos meteorológiai vizsgálatot végzett és a légköri levegő összetételére vonatkozott. Szerinte,

“parciális nyomás az az erő, amelyet a gázmolekulák kifejtenek a tartály falán, ami pontosan megegyezik azzal, amelyet akkor gyakorolna, ha egy gázkeverék.”

Ezen következtetés alapján Dalton kijelentette, hogy a gázkeverék által kifejtett nyomás (össznyomás, Pt) a a tartály falai megegyeznek az egyes gázok egyedi résznyomásainak összegével, amelyek ezt tartalmazzák Keverd össze.

P_t = P_A + P_B + P_Ç

Amiben,

P_A = az A gáz parciális nyomása
P_B = a B részleges nyomása
P_Ç = a gáz C parciális nyomása

Például, ha van hidrogéngázok (H₂), oxigén (O₂) és szén-dioxid (CO₂) a tartály belsejében ennek a keveréknek a nyomása az egyes gázok nyomásának összegéből adódik, ezért:

P_t = P_H2 + P_O2 + P_CO2

1- A parciális nyomás és az össznyomás viszonya

John Dalton szerint a kapcsolat a parciális nyomás egy bizonyos gáz (P_A) a gázkeverék teljes nyomásával mindig egyenlő

moláris frakció (X_A) gáz, amely a következő képletet eredményezi:

P_A = X_A
P_t

Figyelemre méltó, hogy a gáz moláris hányadát a gáz mólszámának (nA) és a anyajegy száma (nt) a gázkeverék (a keveréket alkotó összes gáz mólszámának összegéből adódik).

x_A = nem_A
nem_t

Tehát, ha a részleges nyomások közötti összefüggés kifejezésében a gáz moláris frakciójának képletét helyettesítjük, akkor:

P_A = nem_A
P_t nem_t

2- A gázkeverék teljes nyomása

A gázkeverék teljes nyomása nemcsak az azt alkotó gázok résznyomásainak összeadásával állapítható meg. Kiszámítható a clapeyron-egyenlet:

P_t.V_t = n_t.R.T

Ez a képlet használható az össznyomás kiszámítására, amennyiben a tartály térfogatát (vagy a gázok teljes térfogatát) és az összes mol számot (n) használjuk._t), amely:

R = általános gázállandó
T = a keverék hőmérséklete Kelvinben

Megjegyzés: Ha a hőmérséklet Celsius fokban van, akkor állítsa Kelvin értékre; ehhez csak hozzá kell adni a 273-mal megadott értéket.

3- Példa egy gáz résznyomásának alkalmazására

Példa: (FEI SP) Egy 44,8 literes tartályban, amelyet 273 K hőmérsékleten tartunk, 4 mol hidrogéngázt és 6 mol oxigéngázt keverünk össze CNTP-ben. H részleges nyomásai₂ ez a₂atmoszférában a következők:

a) 1.0 és 2.0

b) 3,0 és 4,5

c) 0,8 és 1,2

d) 1,0 és 1,5

e) 2,0 és 3,0

A gyakorlat által szolgáltatott adatok:

Hőmérséklet = 273 K
A rendszer térfogata = 44,8 L
A hidrogéngáz móljainak száma = 4 mól
Az oxigéngáz móljainak száma = 6 mól

P_H2= ?

P_O2= ?

1^O Lépés: Számítsa ki a teljes molszámot

nem_t = n_H2 + n_O2

nem_t = 4 + 6

nem_t = 10 mol

2^O Lépés: Számítsa ki a rendszer teljes nyomását (Pt) a Clapeyron-egyenlet segítségével

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, akkor P_t kb. 5 atm

3^O Lépés: Számítsa ki a hidrogéngáz parciális nyomását

P_H2 = nem_H2
P_t nem_t

P_H2 =  4
 5 10

P_H2.10 = 4.5

P_H2.10 = 20

P_H2 = 20
10

P_H2 = 2 atm

4^O Lépés: Számítsa ki az oxigéngáz parciális nyomását

Mivel csak két gáz van a keverékben, és ismerjük az egyik nyomását és az össznyomást, az oxigéngáz parciális nyomásának kiszámításához használja csak a keverék teljes nyomásának kifejezését:

P_t = P_H2 + P_O2

5 = 2 + P_O2

P_O2 = 5 – 2

P_O2 = 3 atm

Általam. Diogo Lopes Dias

Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-parcial-dos-gases.htm