Partiële druk van gassen

gedeeltelijke druk, wet van partiële drukken, of Wet van Daltonton werd voorgesteld door de wetenschapper John Dalton, die verschillende meteorologische studies heeft uitgevoerd en betrekking had op de samenstelling van atmosferische lucht. Volgens hem,

“gedeeltelijke druk is de kracht die de moleculen van een gas uitoefenen op de wanden van een container, wat precies hetzelfde is als het zou uitoefenen als het in een gasmengsel.”

Op basis van deze conclusie stelde Dalton dat de druk die een gasmengsel uitoefent (Totale druk, Pt) in de wanden van een container is gelijk aan de som van de individuele partiële drukken van elk van de gassen waaruit dit bestaat Mengen.

P_t =P_DE + P_B + P_Ç

Waarin,

P_DE = partiële gasdruk A
P_B = partiële gasdruk B
P_Ç = partiële gasdruk C

Als we bijvoorbeeld een mengsel hebben dat wordt gevormd door waterstofgassen (H₂), zuurstof (O₂) en kooldioxide (CO₂) in een container, is de druk van dit mengsel het resultaat van de som van de drukken van elk van deze gassen, dus:

P_t =P_H2 + P_O2 + P_CO2

1- Relatie van partiële druk tot totale druk

Volgens John Dalton is de relatie tussen gedeeltelijke druk van een bepaald gas (P_DE) waarbij de totale druk van het gasmengsel altijd gelijk is aan molaire fractie (X_DE) van gas, wat resulteert in de volgende formule:

P_DE = X_DE
P_t

Het is opmerkelijk dat de molaire fractie van een gas wordt gegeven door de verhouding tussen het aantal mol (nA) van dit gas door de mol nummer (nt) van het gasmengsel (het resultaat van de som van het molgetal van alle gassen waaruit het mengsel bestaat).

X_DE = Nee_DE
Nee_t

Dus als we de formule voor de molaire fractie van gas vervangen in de uitdrukking van de relatie tussen partiële drukken, hebben we:

P_DE = Nee_DE
P_t Nee_t

2- Totale druk van een gasmengsel

De totale druk van een gasmengsel kan niet alleen worden gevonden door de partiële drukken van de gassen waaruit het bestaat op te tellen. Het kan worden berekend via de clapeyron-vergelijking:

P_t.V_t = nee_t.R.T

Deze formule kan worden gebruikt om de totale druk te berekenen, zolang het volume van de container (of het totale volume gassen) en het totale molgetal (n) worden gebruikt._t), wezen:

R = algemene gasconstante
T = temperatuur van het mengsel in Kelvin

Opmerking: als de temperatuur in graden Celsius is, wijzigt u deze in Kelvin; om dit te doen, voegt u gewoon de waarde toe die is opgegeven bij 273.

3- Voorbeeld van toepassing van partiële druk van een gas

Voorbeeld: (FEI SP) In een houder van 44,8 liter, die op 273K werd gehouden, werden 4 mol waterstofgas en 6 mol zuurstofgas in CNTP gemengd. Partiële drukken van H₂ het is de₂, in atmosferen, zijn respectievelijk:

a) 1.0 en 2.0

b) 3.0 en 4.5

c) 0,8 en 1,2

d) 1.0 en 1.5

e) 2.0 en 3.0

Gegevens verstrekt door de oefening:

Temperatuur = 273 K
Systeemvolume = 44,8 L
Aantal mol waterstofgas = 4 mol
Aantal mol zuurstofgas = 6 mol

P_H2= ?

P_O2= ?

1^O Stap: Bereken het totale aantal mol

Nee_t = nee_H2 + nee_O2

Nee_t = 4 + 6

Nee_t = 10 mol

2^O Stap: Bereken de totale druk (Pt) van het systeem met behulp van de Clapeyron-vergelijking

P_t.V_t = nee_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, dan P_t het is ongeveer 5 atm

3^O Stap: Bereken de partiële druk van waterstofgas

P_H2 = Nee_H2
P_t Nee_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 Stap: Bereken de partiële druk van zuurstofgas

Aangezien we slechts twee gassen in het mengsel hebben en we de druk van een van hen en de totale druk kennen, gebruikt u om de partiële druk van het zuurstofgas te berekenen gewoon de uitdrukking van de totale druk van het mengsel:

P_t =P_H2 + P_O2

5 = 2 + P_O2

P_O2 = 5 – 2

P_O2 = 3 atm

Door mij Diogo Lopes Dias

Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-parcial-dos-gases.htm