ガスの分圧

分圧、分圧の法則、または ドルトンの法則 科学者によって提案されました ジョン・ドルトン、いくつかの気象研究を実施し、大気の組成に関連しました。 彼によると、

“分圧 は、ガスの分子がコンテナの壁に及ぼす力です。これは、ガスの分子がコンテナ内にある場合とまったく同じです。 ガス混合物.”

この結論に基づいて、ダルトンは、ガス混合物によって加えられる圧力（全圧、Pt）が 容器の壁は、これを構成する各ガスの個々の分圧の合計に等しくなります ミックス。

P_t = P_THE + P_B + P_Ç

その中で、

P_THE =ガスAの分圧
P_B =ガスBの分圧
P_Ç =ガスCの分圧

たとえば、水素ガス（H₂）、酸素（O₂）および二酸化炭素（CO₂）コンテナ内では、この混合物の圧力は、これらの各ガスの圧力の合計の結果であるため、次のようになります。

P_t = P_H2 + P_O2 + P_CO2

1-分圧と全圧の関係

ジョン・ドルトンによると、 分圧 特定のガスの（P_THE）ガス混合物の全圧は常に等しい モル分率 （バツ_THE）ガスの場合、次の式になります。

P_THE = X_THE
P_t

ガスのモル分率は、このガスのモル数（nA）と モル数 （nt）ガス混合物の（混合物を構成するすべてのガスのモル数の合計から生じる）。

バツ_THE = 番号_THE
番号_t

したがって、分圧間の関係の表現にガスのモル分率の式を代入すると、次のようになります。

P_THE = 番号_THE
P_t 番号_t

2-混合ガスの全圧

混合ガスの全圧は、それを構成するガスの分圧を加算するだけでなく、求めることができます。 それはを使用して計算することができます クラペイロン方程式:

P_t.V_t = n_t.R.T

この式は、容器の体積（またはガスの総体積）と総モル数（n）が使用されている限り、全圧を計算するために使用できます。_t）、 であること：

R =一般的なガス定数
T =ケルビンでの混合物の温度

注：温度が摂氏である場合は、ケルビンに変更してください。 これを行うには、273で提供される値を追加するだけです。

3-ガス分圧の適用例

例： （FEI SP）273Kに保たれた44.8Lの容器内で、CNTP中の4molの水素ガスと6molの酸素ガスが混合されました。 Hの分圧₂ それは₂、大気中では、それぞれ次のとおりです。

a）1.0および2.0

b）3.0および4.5

c）0.8および1.2

d）1.0および1.5

e）2.0および3.0

演習で提供されたデータ：

温度= 273 K
システム容量= 44.8 L
水素ガスのモル数= 4モル
酸素ガスのモル数= 6モル

P_H2= ?

P_O2= ?

1^O ステップ：総モル数を計算します

番号_t = n_H2 + n_O2

番号_t = 4 + 6

番号_t = 10 mol

2^O ステップ：クラペイロン方程式を使用してシステムの全圧（Pt）を計算します

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、次にP_t 約5気圧です

3^O ステップ：水素ガスの分圧を計算します

P_H2 = 番号_H2
P_t 番号_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 ステップ：酸素ガスの分圧を計算します

混合物には2つのガスしかなく、そのうちの1つの圧力と全圧がわかっているので、酸素ガスの分圧を計算するには、混合物の全圧の式を使用します。

P_t = P_H2 + P_O2

5 = 2 + P_O2

P_O2 = 5 – 2

P_O2 = 3 atm

私によって。DiogoLopesDias

ソース： ブラジルの学校- https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-parcial-dos-gases.htm