Далтонов закон. Далтонов закон парцијалних притисака гаса

Џон Далтон (1766-1844) био је велики проучавач конституције материје, најпознатији по својој атомској теорији. Међутим, донео је и многе друге доприносе науци. Међу њима је допринос хемији и физици у вези са њеним закон успостављен 1801. године који се односи на парцијалне притиске гасова у гасовитим смешама.

Џон Далтон (1766-1844)

То Далтонов закон каже следеће:

Генерално, имамо:

П._УКУПНО = П₁ + П₂ + П₃ + ... или П._УКУПНО = ΣП

На пример, замислимо стварање гасне мешавине гаса хелијума и гаса кисеоника. У почетку су ова два гаса у одвојеним контејнерима, сваки гас има своју запремину, свој притисак и своју температуру. Затим се једнаке запремине ових гасова помешају у једној посуди и држе на истој температури.

Сматрајући ове гасове идеалним, они неће реаговати једни са другима, а смеша хоће понашаће се као да је реч о једном гасу и притисак сваке компоненте биће независан од притиска. од других. Према томе, притисак ове смеше биће једнак збиру притисака које врши свака од њених компоненти у смеши, то јест:

П._УКУПНО = П_он + П_О.2

Важно је нагласити да парцијални притисак сваког гаса није притисак који је вршио пре уласка у смешу, када је изолован, већ одговара притиску да би се напрезала да је сама, заузимајући укупну запремину смеше и на истој температури на којој је смеша, односно њен притисак унутар Микс.

Ево примера: Ваздух је мешавина гасова која се састоји у основи од 80% гаса азота и 20% гаса кисеоника. Замислите да је гума баждарена ваздушним компресором са притиском од 2,0 атм. Укупни притисак смеше унутар гуме је 2,0 атм. Будући да Далтонов закон каже да је укупан притисак збир парцијалних притисака сваког гаса у смеши, можемо закључити да Парцијални притисак гаса азота у овој смеши је 1,6 атм (80% од 2,0 атм), а притисак кисеоника у гасу 0,4 атм (20% од 2,0 атм).

Ако користимо једначину стања идеалног гаса, имамо да је парцијални притисак сваког од ових гасова једнак:

П._он = н_онРТ
В.
П._О2 = н_О2РТ
В.

Не заустављај се сада... После оглашавања има још;)

Имајте на уму да су парцијални притисци директно пропорционални броју кртица (н). Дакле, укупан притисак је такође директно пропорционалан збиру укупног броја кртица (Σн):

П._УКУПНО = Σне РТ
В.

Кроз ове везе можемо одредити још једну важну хемијску величину: а моларна фракција (Кс). То није ништа више од односа између броја молова једног од гасова у смеши и збира броја молова смеше. Ова фракција такође одговара односу између парцијалног притиска гаса и укупног притиска смеше.

До моларне фракције долазимо тако што делимо једначину парцијалног притиска једног од гасова са укупним притиском. Узмимо за пример гас хелијума:

_П_он. В.  = не_он РТ
П._УКУПНО. ВΣн РТ
П._он = не_он= Кс_он
П._УКУПНО н

Погледајте пример: Враћајући се смеши азота и кисеоника присутној у ваздуху помоћу које је гума калибрисана, рецимо да на сваки 1 мол ваздуха имамо 0,8 мола азота. Дакле, моларни удео сваког од ових гасова у смеши дат је једначинама испод:

Икс_Н2 = не_Н2 Икс_О2 = не_О2
Σ_не Σ_не
Икс_Н2 =  0.8 мол Икс_О2 =  0,2 мол
1,0 мол 1,0 мол
Икс_Н2 = 0,8Икс_О2 = 0,2

То би такође могли дати горе наведени парцијални притисци:

Икс_Н2 = П._Н2 Икс_О2 = П._О2
П._УКУПНО П._УКУПНО
Икс_Н2 =  1.6 атм Икс_О2 =  0,4 атм
2,0 атм 2,0 атм
Икс_Н2 = 0,8Икс_О2 = 0,2

Имајте на уму да ће, будући да је моларна фракција однос између делимичне вредности и укупне вредности, збир свих моларних фракција у смеши увек бити једнак 1:

Икс_Н2 + Кс_о2 = 1

У нашим телима се види важан аспект делимичног притиска гасова. Наша крв носи гас кисеоника (О.₂) ћелијама и ткивима тела и уклањају угљен-диоксид (ЦО₂) који се ослобађа у даху. Ову размену олакшавају разлике у делимичним притисцима између ових гасова у крви и у крви ткива, а јавља се увек у смеру од подручја већег притиска до нижег притиска делимично.

Међутим, ова функција може бити угрожена у случају пењача и ронилаца који достижу врло мале или врло велике надморске висине, где се притисак дисања кисеоника мења. Отуда је значај употребе одговарајуће опреме као што су боце са компримованим ваздухом обогаћене кисеоником.

* Редакција: Сергеј Горјачов / Схуттерстоцк.цом

Јеннифер Фогаца
Дипломирао хемију

Гасови

Шта су гасови, која су својства гасова, молекуларна једињења, компресибилност, фиксна запремина, кинетичка енергија средња вредност, апсолутна температура гаса, идеални гас, стварни гасови, савршени гас, променљиве стања гаса, запремина гаса, годишња доба