לחץ חלקי, חוק לחצים חלקיים, או החוק של דלתון הוצע על ידי המדען ג'ון דלטון, אשר ביצע מספר מחקרים מטאורולוגיים וקשרו להרכב האוויר האטמוספרי. לפיו,
“לחץ חלקי הוא הכוח שמולקולות הגז מפעילות על דפנות המכולה, וזהה בדיוק לזה שהיו מפעילות אם היה בתוך תערובת גז.”
בהתבסס על מסקנה זו, דלטון הצהיר כי הלחץ המופעל על ידי תערובת גז (לחץ כולל, נק ') ב קירות של מיכל שווה לסכום הלחצים החלקיים האינדיבידואליים של כל אחד מהגזים המהווים זה לְעַרְבֵּב.
פt = Pה + Pב + PÇ
שבו,
פה = לחץ חלקי של גז A
פב = לחץ חלקי של גז B
פÇ = לחץ חלקי של גז C
לדוגמא, אם יש לנו תערובת שנוצרת על ידי גזי מימן (H2), חמצן (O2) ופחמן דו חמצני (CO2) בתוך מיכל, הלחץ של תערובת זו הוא תוצאה של סכום הלחצים של כל אחד מהגזים הללו, ובכך:
פt = PH2 + PO2 + PCO2
1- התייחסות הלחץ החלקי ללחץ הכולל
על פי ג'ון דלטון, היחסים בין לחץ חלקי של גז מסוים (Pה) כאשר הלחץ הכולל של תערובת הגז תמיד שווה ל- שבר טוחן (איקסה) של גז, המביא לנוסחה הבאה:
פה = Xה
פt
ראוי לציין כי החלק הטוחני של גז ניתן על ידי הקשר בין מספר השומות (nA) של גז זה על ידי מספר שומה (nt) של תערובת הגז (הנובע מסכום מספר השומה של כל הגזים המרכיבים את התערובת).
איקסה = לאה
לאt
לפיכך, אם נחליף את הנוסחה לשבר הטוחני של הגז בביטוי הקשר בין לחצים חלקיים, יש לנו:
פה = לאה
פt לאt
2- לחץ כולל של תערובת גז
ניתן למצוא את הלחץ הכולל של תערובת גז לא רק על ידי הוספת הלחצים החלקיים של הגזים המרכיבים אותה. ניתן לחשב אותו באמצעות משוואת clapeyron:
פt.Vt = nt.R.T
ניתן להשתמש בנוסחה זו לחישוב הלחץ הכולל, כל עוד משתמשים בנפח המיכל (או בנפח הכולל של הגזים) ובמספר המול הכולל (n).t), להיות:
R = קבוע גז כללי
T = טמפרטורת התערובת בקלווין
הערה: אם הטמפרטורה היא במעלות צלזיוס, שנה אותה לקלווין; כדי לעשות זאת פשוט הוסף את הערך המסופק עם 273.
3- דוגמה להפעלת לחץ חלקי של גז
דוגמא: (FEI SP) במיכל של 44.8 ליטר, שנשמר בטמפרטורה של 273K, התערבבו 4 מול של גז מימן ו- 6 מול של גז חמצן ב- CNTP. לחצים חלקיים של ח2 זה ה2, באטמוספרות, הם, בהתאמה:
א) 1.0 ו- 2.0
ב) 3.0 ו -4.5
ג) 0.8 ו -1.2
ד) 1.0 ו- 1.5
ה) 2.0 ו- 3.0
הנתונים שנמסרו על ידי התרגיל:
טמפרטורה = 273 K
נפח המערכת = 44.8 ליטר
מספר שומות גז מימן = 4 שומות
מספר שומות גז חמצן = 6 שומות
פH2= ?
פO2= ?
1או שלב: חשב את מספר השומה הכולל
לאt = nH2 + nO2
לאt = 4 + 6
לאt = 10 mol
2או שלב: חישוב הלחץ הכולל (Pt) של המערכת באמצעות משוואת Clapeyron
פt.Vt = nt.R.T
פt.44,8 = 10.0,082.273
פt.44,8 = 223,86
פt = 223,86
44,8
פt = 4.996875 כספומט, ואז Pt זה בערך 5 כספומטים
3או שלב: חישוב הלחץ החלקי של גז מימן
פH2 = לאH2
פt לאt
פH2 = 4
5 10
פH2.10 = 4.5
פH2.10 = 20
פH2 = 20
10
פH2 = 2 כספומטים
4או שלב: חישוב הלחץ החלקי של גז חמצן
מכיוון שיש לנו רק שני גזים בתערובת ואנחנו יודעים את הלחץ של אחד מהם ואת הלחץ הכולל, כדי לחשב את הלחץ החלקי של גז החמצן, פשוט השתמש בביטוי הלחץ הכולל של התערובת:
פt = PH2 + PO2
5 = 2 + PO2
פO2 = 5 – 2
פO2 = 3 כספומטים
על ידי. דיוגו לופס דיאס
מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-parcial-dos-gases.htm