Gazların kısmi basıncı

kısmi basıncı, kısmi basınçlar kanunu veya Dalton yasası bilim adamı tarafından önerildi John Dalton, çeşitli meteorolojik çalışmalar yürüten ve atmosferik havanın bileşimi ile ilgili. Ona göre,

“kısmi basıncı bir gazın moleküllerinin bir kabın duvarlarına uyguladığı kuvvettir ve bu kuvvet, bir kabın içinde olsaydı uygulayacağıyla tamamen aynıdır. gaz karışımı.”

Bu sonuca dayanarak Dalton, bir gaz karışımının (Toplam basınç, Pt) bir kabın duvarları, bunu oluşturan gazların her birinin tek tek kısmi basınçlarının toplamına eşittir. Karıştırın.

P_t =P_bu + P_B + P_Ç

hangisinde,

P_bu = A gazının kısmi basıncı
P_B = B gazının kısmi basıncı
P_Ç = gazın kısmi basıncı C

Örneğin, hidrojen gazlarından oluşan bir karışımımız varsa (H₂), oksijen (O₂) ve karbondioksit (CO₂) bir kap içinde, bu karışımın basıncı, bu gazların her birinin basınçlarının toplamının sonucudur, dolayısıyla:

P_t =P_H2 + P_O2 + P_CO2

1- Kısmi basıncın toplam basınçla ilişkisi

John Dalton'a göre, aralarındaki ilişki kısmi basıncı belirli bir gazın (P

_bu) gaz karışımının toplam basıncı ile her zaman eşittir molar kesir (X_bu) aşağıdaki formülle sonuçlanan gazın:

P_bu = X_bu
P_t

Bir gazın molar fraksiyonunun, bu gazın mol sayısı (nA) arasındaki ilişki ile verilmesi dikkat çekicidir. mol numarası (nt) gaz karışımının (karışımı oluşturan tüm gazların mol sayılarının toplamından elde edilir).

X_bu = Hayır_bu
Hayır_t

Bu nedenle, kısmi basınçlar arasındaki ilişkinin ifadesinde gazın molar kesrinin formülünü değiştirirsek, şunu elde ederiz:

P_bu = Hayır_bu
P_t Hayır_t

2- Bir gaz karışımının toplam basıncı

Bir gaz karışımının toplam basıncı, yalnızca onu oluşturan gazların kısmi basınçlarının eklenmesiyle bulunmaz. kullanılarak hesaplanabilir. clapeyron denklemi:

P_t.V_t = n_t.R.T.

Bu formül, kabın hacmi (veya toplam gaz hacmi) ve toplam mol sayısı (n) kullanıldığı sürece toplam basıncı hesaplamak için kullanılabilir._t), olmak:

R = genel gaz sabiti
T = Kelvin cinsinden karışımın sıcaklığı

Not: Sıcaklık Santigrat derece cinsinden ise Kelvin olarak değiştirin; bunu yapmak için sadece 273 ile sağlanan değeri ekleyin.

3- Bir gazın kısmi basıncının uygulama örneği

Misal: (FEI SP) 273K'da tutulan 44.8L'lik bir kapta, CNTP'de 4 mol hidrojen gazı ve 6 mol oksijen gazı karıştırıldı. H kısmi basınçları₂ bu₂, atmosferlerde sırasıyla:

a) 1.0 ve 2.0

b) 3.0 ve 4.5

c) 0.8 ve 1.2

d) 1.0 ve 1.5

e) 2.0 ve 3.0

Tatbikat tarafından sağlanan veriler:

Sıcaklık = 273 K
Sistem hacmi = 44,8 L
Hidrojen gazının mol sayısı = 4 mol
Oksijen gazının mol sayısı = 6 mol

P_H2= ?

P_O2= ?

1^Ö Adım: Toplam mol sayısını hesaplayın

Hayır_t = n_H2 + n_O2

Hayır_t = 4 + 6

Hayır_t = 10 mol

2^Ö Adım: Clapeyron denklemini kullanarak sistemin toplam basıncını (Pt) hesaplayın

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, sonra P_t yaklaşık 5 atm

3^Ö Adım: Hidrojen gazının kısmi basıncını hesaplayın

P_H2 = Hayır_H2
P_t Hayır_t

P_H2 =  4
 5 10

P_H2.10 = 4.5

P_H2.10 = 20

P_H2 = 20
10

P_H2 = 2 atm

4^Ö Adım: Oksijen gazının kısmi basıncını hesaplayın

Karışımda sadece iki gaz olduğundan ve bunlardan birinin basıncını ve toplam basıncı bildiğimiz için oksijen gazının kısmi basıncını hesaplamak için karışımın toplam basıncının ifadesini kullanmanız yeterlidir:

P_t =P_H2 + P_O2

5 = 2 + P_O2

P_O2 = 5 – 2

P_O2 = 3 atm

Benden Diogo Lopes Dias

Kaynak: Brezilya Okulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-parcial-dos-gases.htm