Ciśnienie cząstkowe, prawo ciśnień cząstkowych, lub Prawo Daltona został zaproponowany przez naukowca John Dalton, który przeprowadził szereg badań meteorologicznych i związanych ze składem powietrza atmosferycznego. Według niego,
“Ciśnienie cząstkowe jest siłą, jaką cząsteczki gazu wywierają na ścianki pojemnika, która jest dokładnie taka sama, jaką wywierałyby, gdyby znajdowała się w mieszanka gazowa.”
Na podstawie tego wniosku Dalton stwierdził, że ciśnienie wywierane przez mieszaninę gazów (Całkowite ciśnienie, Pt) w in ścianki pojemnika jest równa sumie poszczególnych ciśnień cząstkowych każdego z gazów, które je tworzą Mieszać.
Pt =PTEN + Pb + PDO
W którym,
PTEN = ciśnienie cząstkowe gazu A
Pb = ciśnienie cząstkowe gazu B
PDO = ciśnienie cząstkowe gazu C
Na przykład, jeśli mamy mieszaninę utworzoną przez gazy wodorowe (H2), tlen (O2) i dwutlenek węgla (CO2) wewnątrz pojemnika, ciśnienie tej mieszaniny jest wynikiem sumy ciśnień każdego z tych gazów, a więc:
Pt =PH2 + PO2 + PCO2
1- Stosunek ciśnienia cząstkowego do ciśnienia całkowitego
Według Johna Daltona związek między Ciśnienie cząstkowe pewnego gazu (PTEN) przy całkowitym ciśnieniu mieszaniny gazów jest zawsze równy ułamek molowy (XTEN) gazu, co daje następujący wzór:
PTEN = XTEN
Pt
Warto zauważyć, że ułamek molowy gazu jest określony przez stosunek liczby moli (nA) tego gazu do liczba moli (nt) mieszaniny gazowej (wynikającej z sumy liczby molowej wszystkich gazów wchodzących w skład mieszaniny).
XTEN = NieTEN
Niet
Tak więc, jeśli podstawimy wzór na ułamek molowy gazu w wyrażeniu zależności między ciśnieniami cząstkowymi, otrzymamy:
PTEN = NieTEN
Pt Niet
2- Całkowite ciśnienie mieszaniny gazów
Całkowite ciśnienie mieszaniny gazów można znaleźć nie tylko przez dodanie ciśnień cząstkowych gazów, które ją tworzą. Można to obliczyć za pomocą równanie Clapeyrona:
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
Pt.Vt = nt.R.T
Ten wzór można wykorzystać do obliczenia całkowitego ciśnienia, o ile stosuje się objętość pojemnika (lub całkowitą objętość gazów) i całkowitą liczbę molową (n).t), będąc:
R = ogólna stała gazowa
T = temperatura mieszaniny w kelwinach
Uwaga: jeśli temperatura jest w stopniach Celsjusza, zmień ją na Kelvin; aby to zrobić, po prostu dodaj wartość podaną w 273.
3- Przykład zastosowania ciśnienia parcjalnego gazu
Przykład: (FEI SP) W pojemniku o pojemności 44,8 l, utrzymywanym w temperaturze 273 K, zmieszano 4 mole gazowego wodoru i 6 moli gazowego tlenu w CNTP. Ciśnienia cząstkowe H2 to jest2, w atmosferach, to odpowiednio:
a) 1,0 i 2,0
b) 3,0 i 4,5
c) 0,8 i 1,2
d) 1,0 i 1,5
e) 2,0 i 3,0
Dane dostarczone przez ćwiczenie:
Temperatura = 273 K
Objętość systemu = 44,8 l
Liczba moli gazowego wodoru = 4 mole
Liczba moli gazowego tlenu = 6 moli
PH2= ?
PO2= ?
1O Krok: Oblicz całkowitą liczbę moli
Niet = nH2 + nO2
Niet = 4 + 6
Niet = 10 mol
2O Krok: Oblicz całkowite ciśnienie (Pt) układu za pomocą równania Clapeyrona
Pt.Vt = nt.R.T
Pt.44,8 = 10.0,082.273
Pt.44,8 = 223,86
Pt = 223,86
44,8
Pt = 4,996875 atm, następnie Pt to około 5 atm
3O Krok: Oblicz ciśnienie cząstkowe wodoru gazowego
PH2 = NieH2
Pt Niet
PH2 = 4
5 10
PH2.10 = 4.5
PH2.10 = 20
PH2 = 20
10
PH2 = 2 atm
4O Krok: oblicz ciśnienie cząstkowe gazu tlenowego
Ponieważ w mieszaninie mamy tylko dwa gazy i znamy ciśnienie jednego z nich oraz ciśnienie całkowite, aby obliczyć ciśnienie cząstkowe tlenu, wystarczy użyć wyrażenia na ciśnienie całkowite mieszaniny:
Pt =PH2 + PO2
5 = 2 + PO2
PO2 = 5 – 2
PO2 = 3 atm
Przeze mnie Diogo Lopes Dias
Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:
DNI, Diogo Lopes. „Częściowe ciśnienie gazów”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-parcial-dos-gases.htm. Dostęp 27 czerwca 2021 r.
Jak obliczyć masę substancji, masę cząsteczkową, cząsteczki złożone z atomów, wiązania kowalencyjne i jonowe, atomy zawarte we wzorze substancji, suma atomów, masa cząsteczka.
