Dalinis dujų slėgis

dalinis slėgis, dalinio slėgio dėsnis arba Daltono dėsnis pasiūlė mokslininkas Johnas Daltonas, atlikusį kelis meteorologinius tyrimus ir susijusius su atmosferos oro sudėtimi. Pagal jį,

“dalinis slėgis yra jėga, kurią dujų molekulės veikia ant indo sienelių, kuri yra visiškai tokia pati, kokia ji būtų, jei ji būtų dujų mišinys.”

Remdamasis šia išvada, Daltonas pareiškė, kad dujų mišinio slėgis (bendrasis slėgis, Pt) konteinerio sienos yra lygios kiekvienos tai sudarančios dujos atskirų dalinių slėgių sumai Sumaišykite.

P_t = P + P_B + P_Ç

Kuriame,

P = dalinis dujų A slėgis
P_B = dalinis dujų B slėgis
P_Ç = dalinis dujų slėgis C

Pavyzdžiui, jei turime mišinį, susidariusį iš vandenilio dujų (H₂), deguonis (O₂) ir anglies dioksidas (CO₂) indo viduje šio mišinio slėgis yra kiekvieno iš šių dujų slėgio sumos rezultatas, todėl:

P_t = P_H2 + P_O2 + P_CO2

1- Dalinio slėgio ir viso slėgio santykis

Pasak Johno Daltono, santykiai tarp dalinis slėgis tam tikrų dujų (P), kai bendras dujų mišinio slėgis visada yra lygus molinė frakcija (X) dujų, gaunama tokia formulė:

P = X
P_t

Pažymėtina, kad molinė dujų dalis gaunama santykiu tarp šių dujų molių skaičiaus (nA) apgamų skaičius (nt) dujų mišinio (gaunamas iš visų mišinį sudarančių dujų molinio skaičiaus sumos).

X = ne
ne_t

Taigi, pakeisdami dujų molinės dalies formulę santykio tarp dalinio slėgio išraiškoje, turime:

P = ne
P_t ne_t

2- Bendras dujų mišinio slėgis

Bendras dujų mišinio slėgis gali būti nustatomas ne tik pridedant dalinį jį sudarančių dujų slėgį. Ją galima apskaičiuoti naudojant klapeirono lygtis:

P_t.V_t = n_t.R.T

Ši formulė gali būti naudojama apskaičiuojant bendrą slėgį, jei naudojamas bako tūris (arba bendras dujų tūris) ir bendras molinis skaičius (n)._t), esamas:

R = bendroji dujų konstanta
T = mišinio temperatūra Kelvine

Pastaba: jei temperatūra yra Celsijaus laipsniais, pakeiskite ją į Kelviną; Norėdami tai padaryti, tiesiog pridėkite 273 pateiktą vertę.

3- Dalinio dujų slėgio taikymo pavyzdys

Pavyzdys: (FEI SP) 44,8 l talpos, laikant 273 K temperatūroje, CNTP sumaišyti 4 moliai vandenilio dujų ir 6 moliai deguonies dujų. Dalinis H slėgis₂ tai₂, atmosferoje, yra atitinkamai:

a) 1,0 ir 2,0

b) 3,0 ir 4,5

c) 0,8 ir 1,2

d) 1,0 ir 1,5

e) 2,0 ir 3,0

Pratyboje pateikti duomenys:

Temperatūra = 273 K
Sistemos tūris = 44,8 l
Vandenilio dujų molių skaičius = 4 moliai
Deguonies dujų molių skaičius = 6 moliai

P_H2= ?

P_O2= ?

1^O Žingsnis: Apskaičiuokite bendrą apgamų skaičių

ne_t = n_H2 + n_O2

ne_t = 4 + 6

ne_t = 10 mol

2^O Žingsnis: Apskaičiuokite bendrą sistemos slėgį (Pt) naudodami Klapeirono lygtį

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, tada P_t tai apie 5 atm

3^O Žingsnis: Apskaičiuokite vandenilio dujų dalinį slėgį

P_H2 = ne_H2
P_t ne_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 Žingsnis: Apskaičiuokite dalinį deguonies dujų slėgį

Kadangi mišinyje turime tik dvi dujas ir žinome vienos iš jų slėgį bei bendrą slėgį, apskaičiuokite deguonies dujų dalinį slėgį, tiesiog naudokite viso mišinio slėgio išraišką:

P_t = P_H2 + P_O2

5 = 2 + P_O2

P_O2 = 5 – 2

P_O2 = 3 atm

Mano. Diogo Lopes Dias

Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-parcial-dos-gases.htm